Эль-Ниньо и зима 2019 года

Погода для неспециалистов является фактом повседневным, но имеющим загадочные причины. Метеорологи же строят модели, прогнозирующие погодные условия на несколько месяцев вперед.
  Поговорим о глобальном явлении Эль-Ниньо, которое, скорее всего, будет определять погоду этой зимой не только в тихоокеанском регионе.

Явления Эль-Ниньо и Ля-Нинья не отслеживаются жителями Европы, так как они более актуальны для жителей Южной и Северной Америк. Тем не менее, эти феномены влияют на климат всей планеты. Причем, одним из основных виновников всех климатических и социальных неурядиц называется непредсказуемый Эль-Ниньо.

По результатам исследований NOAA лето 2018 года должно быть нейтральным с точки зрения Южного колебания температур поверхностных вод Тихого океана, но вероятность проявления феномена Эль-Ниньо осенью возрастает до 65%, а зимой 2018-2019 года до 70%. Справка: NOAA, Национальное управление океанических и атмосферных исследований, является федеральным ведомством в структуре Министерства торговли США и занимается различными видами метеорологических и геодезических исследований и прогнозов для США, изучением мирового океана и атмосферы, а также предупреждает население о возможных разрушительных природных катастрофах. Ежегодно Управление выпускает прогнозы о вероятности проявлений феноменов Эль-Ниньо и Ля-Нинья.

Из истории исследований

К концу девятнадцатого столетия возник интерес к предсказаниям климатических аномалий в связи с их влиянием на сельское хозяйство в Индии и Австралии. Первое упоминание термина «Эль-Ниньо» встречается в 1892 году, когда капитан Камило Каррило на конгрессе Географического Общества в Лиме сообщил, что перуанские моряки назвали теплое северное течение в Тихом океане «Эль-Ниньо», так как оно наиболее заметно в дни католического Рождества, и рыбаки связывают его с именем Иисуса в младенчестве.

Чарльз Тодд в 1893 году предположил, что засухи в Индии и Австралии происходят в одно и то же время. Норман Локьер указал на то же самое в 1904 году. О связи теплого северного течения у побережья Перу с наводнениями в этой стране сообщали в 1895 году исследователи Пезет и Эгуигурен.

Впервые же явления Южного колебания описал в 1923 году Гилберт Томас Уолкер. Именно он официально ввел термины Южное колебание, Эль-Ниньо и Ла-Нинья.  Долгое время на явление не обращали почти никакого внимания, считая его региональным. И только к концу XX века просчитали связь Эль-Ниньо с климатом планеты.

Что такое Южное колебание

Эль-Ниньо (исп. El Niño «малыш, мальчик») и Ла-Нинья (исп. La Niña «малышка, девочка») или Южное колебание ENSO (El Niño/La Niña — Southern Oscillation) — колебание температуры поверхностного слоя воды в экваториальной части Тихого океана, которое оказывает заметное влияние на климат. Когда наблюдается отклонение температуры +0.5 °C (-0.5 °C) в промежутке меньше пяти месяцев, оно классифицируется как условие Эль-Ниньо (Ла-Нинья). Если аномалия сохраняется на протяжении пяти месяцев или дольше, она классифицируется как эпизод Эль-Ниньо (Ла-Нинья). Такие эпизоды происходят с нерегулярными промежутками в 2-7 лет и обычно продолжаются один или два года.

Ла-Нинья, как и Эль-Ниньо, чаще всего проявляется с декабря по март. Различие в том, что Эль-Ниньо возникает в среднем один раз в 3-4 года, а Ла-Нинья - раз в 6-7 лет. Оба явления несут с собой повышенное количество ураганов, но во время Ла-Нинья их бывает в три-четыре раза больше, чем при Эль-Ниньо.
На Тихом Океане Ла-Нинья характеризуется необычайно холодной температурой в восточной экваториальной части по сравнению с Эль-Ниньо, который, в свою очередь, характеризуется необычайно высокой температурой в том же регионе. Как показывают геологические и палеоклиматические исследования, эти феномены существуют не менее 100 тысяч лет.
Эль-Ниньо

Сила и продолжительность Эль-Ниньо значительно варьируются. Проявление Эль-Ниньо 1997-1998 годах было настолько сильным, что привлекло внимание мировой общественности. Тогда же стала популярной теория о связи Южного колебания с глобальными изменениями климата.

«Нормальные» условия вдоль западного побережья Перу определяются холодным Перуанским течением, несущим воду с юга. Там, где течение поворачивает на запад, вдоль экватора, из глубоких впадин происходит подъем холодных и богатых планктоном вод, что способствует активному развитию жизни в океане. Само же холодное течение определяет засушливость климата в этой части Перу, формируя пустыни. Пассаты отгоняют прогретый поверхностный слой воды в западную зону тропической части Тихого океана, где формируется так называемый тропический теплый бассейн (ТТБ). В нем вода прогрета до глубин в 100-200 м. Атмосферная циркуляция Уолкера в виде пассатов в сочетании с пониженным давлением над районом Индонезии вызывает большое количество осадков и приводит к тому, что в этом месте уровень Тихого океана на 60 см выше, чем в восточной его части. А температура воды здесь достигает 29-30 °C по сравнению 22-24 °C у берегов Перу. Формирование такого огромного резервуара тепла - главное необходимое условие перехода к режиму Эль-Ниньо.

Небольшое охлаждение поверхности на востоке - это результат апвеллинга, подъема глубинных холодных вод на поверхность океана при подсосе воды пассатными ветрами. Одновременно над ТТБ в атмосфере образуется самый большой район теплоты и стационарного неустойчивого равновесия в системе океан-атмосфера (когда все силы уравновешены и ТТБ неподвижен).

По неизвестным пока причинам с интервалом в 3-7 лет пассаты ослабевают, нарушается баланс, и теплые воды западного бассейна устремляются на восток, создавая одно из самых сильных теплых течений в Мировом океане. На огромной площади (10⁷ кв. км) на востоке Тихого океана, в тропической и центральной экваториальной частях, происходит резкое повышение температуры поверхностного слоя океана примерно на 5-9 С. Это и есть наступление фазы Эль-Ниньо. Его начало отмечено длительным натиском шквальных западных ветров, служащих пусковым механизмом новой фазы. Они сменяют обычные слабые пассаты над теплой западной частью Тихого океана и препятствуют подъему на поверхность холодных глубинных вод. Теплый западный бассейн обычно через год после Эль-Ниньо вступает в противоположную фазу - Ла-Нинья, при которой восточная часть Тихого океана охлаждается. Фазы потепления и похолодания перемежаются с нормальным состоянием, когда идет накопление теплоты в западном бассейне (ТТБ) и восстанавливается состояние стационарного неустойчивого равновесия.

По убеждению многих специалистов, основной причиной происходящих катаклизмов является глобальное потепление климата в результате действия «парникового эффекта» из-за техногенного освоения Земли и накопления парниковых газов в атмосфере (водяного пара, двуокиси углерода, метана, закиси азота, озона, хлорфторуглеродов).

Метеоданные о температуре приземного слоя атмосферы, собранные за последние сто лет показывают, что климат на Земле потеплел на 0,5^оС. Неуклонное повышение температуры было нарушено кратковременным похолоданием в 1940-1970 годах, после чего потепление возобновилось.
Но существуют и другие факторы, влияющие на потепление (извержение вулканов, океанические течения и др.) Установить точные причины потепления можно будет после получения новых данных в ближайшие 10-15 лет.

При этом почти все модели предсказывают, что в ближайшие десятилетия потепление значительно усилится. Отсюда можно заключить, что частота наступления феномена Эль-Ниньо и его интенсивность будет увеличиваться.

Изменения климата на отрезке времени 3-8 лет меняют интенсивность тепломассообмена между океаном и атмосферой. Океан и атмосфера являются открытыми, нелинейными системами, между которыми идет постоянный обмен теплом и влагой. Для турбулентного движения в этих системах характерно формирование таких грозных структур, как тропические циклоны (ТЦ), которые транспортируют полученную от океана энергию и влагу на большие расстояния.

В то время как феномены ENSO происходят в основном между Тихим и Индийским Океанами, фазы ENSO в Атлантическом Океане отстают от первых на 12-18 месяцев. Большинство из стран, которые находятся под влиянием феноменов, являются развивающимися, с экономикой, которая сильно зависит от сельскохозяйственного и рыбопромыслового секторов. Новые возможности по предсказанию начала фаз ENSO в трёх океанах могут иметь глобальное социально-экономическое значение.

Европа

На погоду в Европе также влияют такие факторы, как Арктическое колебание / Северный кольцевой режим. Арктическое колебание - устойчивые, противоположные по фазе колебания атмосферного давления в средних и высоких широтах северного полушария Земли. Различают две фазы данного колебания – отрицательную и положительную.

Во время положительной фазы Арктического колебания высокое атмосферное давление над средними широтами вынуждает циклоны перемещаться по более высоким широтам, увеличивая количество осадков на Аляске, в Великобритании и Скандинавии, в то время как на Средиземноморье и по западу США наблюдается более сухая погода. Из-за активных циклонов в Европе, за исключением ее южных районов, наблюдается влажная погода с частыми штормовыми ветрами. 

В отрицательной фазе учащаются вторжения арктического воздуха в Европу, а также на территорию Северной Америки. Усиливается количество циклонов, а, следовательно, и осадки, вдоль акватории Средиземного моря. 

Северный кольцевой режим - Зимняя флуктуация амплитуды режима, характеризуемого низким приземным давлением в Арктике и сильными западными ветрами в средних широтах. ENSO = El Nino Southern Oscillation (Эль-Ниньо – Южное колебание)
AO = Arctic Oscillation (Арктическое колебание)
NAM = Northern Annular Mode (Северный кольцевой режим)
 
Влияние Эль-Ниньо на природу и социальную жизнь

Хотя сами процессы, развивающиеся при фазе Эль-Ниньо, региональны, их последствия носят глобальный характер. Эль-Ниньо обычно сопутствуют экологические катастрофы: засухи, пожары, ливневые дожди, вызывающие затопление огромных территорий густонаселенных районов, что приводит к гибели людей и уничтожению скота и урожая в разных районах Земли.

Эль-Ниньо оказывает заметное влияние на состояние мировой экономики. По данным американских специалистов в 1982-83 годах экономический ущерб от последствий Эль-Ниньо составил 13 миллиардов долларов, а по оценкам ведущей страховой компании мира Munich Re ущерб от природных катаклизмов в первой половине 1998 года оценивается в 24 млрд. долларов. В годы Эль-Ниньо в тропиках происходит увеличение осадков над районами к востоку от центральной части Тихого океана и уменьшение от нормы по северу Австралии, в Индонезии и на Филиппинах. В декабре-феврале осадки больше нормы наблюдаются по побережью Эквадора, на северо-западе Перу, над южной Бразилией, центральной Аргентиной и над экваториальной, восточной частью Африки, в течении июня-августа на западе США и над центральной частью Чили.

Вдоль восточного побережья Южной Америки Эль-Ниньо уменьшает апвеллинг холодной, богатой планктоном воды, которая кормит большие популяции рыбы, а те, в свою очередь, поддерживают обилие морских птиц, помет которых используется для удобрений. Местные рыболовы ощущают явный недостаток рыбы во время продолжительных периодов Эль-Ниньо.

Явления Эль-Ниньо также ответственны за масштабные аномалии температуры воздуха во всем мире. В эти годы бывают значительные повышения температуры. Более теплые массы воздуха в декабре-феврале держатся над юго-восточной Азией, над Приморьем, Японией, Японским морем, над юго-восточной Африкой и Бразилией, юго-восточной Австралией. Более теплые температуры отмечаются в июне-августе по западу побережья Южной Америки и над юго-восточной Бразилией. Более холодные зимы (декабрь-февраль) бывают по юго-западному побережью США.

На территории России в годы Эль-Ниньо выделяются области значительных аномалий температуры воздуха. Весна в годы Эль-Ниньо, как правило, холодная на большей части России. Летом сохраняется очаг отрицательных аномалий над Дальним Востоком и Восточной Сибирью, а над Западной Сибирью и европейской частью России появляются очаги положительных аномалий температуры воздуха. В осенние месяцы значительных аномалий температуры воздуха над территорией России не выделяется. Но в европейской части страны температурный фон немного ниже, чем обычно. В годы Эль-Ниньо наблюдаются теплые зимы над большей частью территории. Очаг отрицательных аномалий прослеживается лишь над северо-востоком Евразии.

Экстремальные погодные условия во время Эль-Ниньо связаны и с циклами частоты возникновения эпидемических заболеваний. Например, Эль-Ниньо связан с повышенным риском развития заболеваний, передающихся комарами: малярия, лихорадка денге и лихорадка долины Рифт.

Также считается, что Эль-Ниньо может быть связан с цикличностью войн и возникновением гражданских конфликтов в странах, климат которых зависит от фаз ENSO. При этом риск возникновения гражданской войны в годы Эль-Ниньо в два раза выше, чем в годы Ла-Нинья. Вероятно, связь между климатом и военными действиями вызван неурожаями, которые часто приходятся на жаркие годы.
 
Эль-Ниньо в истории цивилизаций Загадочное исчезновение цивилизации индейцев майя в Центральной Америке могло быть вызвано сильными климатическими изменениями. К такому выводу пришла группа исследователей из Немецкого национального центра наук о земле (по данным из британской газеты The Times).

Ученые пытались установить, почему на рубеже IX и X веков на противоположных концах земли практически одновременно две крупнейшие цивилизации того времени пришли в упадок. Речь идет о прекращении существования культуры майя и падении китайской династии Тан, вслед за которым последовал период междоусобных распрей.

Обе цивилизации находились в муссонных регионах, которые зависят от сезонных осадков. Однако в указанное время, судя по всему, сезон дождей не принес достаточное для поддержания сельского хозяйства количество воды. Ученые пришли к этому выводу, изучив характер осадочных отложений данного периода в Китае и Мезоамерике. Последний император династии Тан умер в 907 году нашей эры, а последний известный календарь майя датируется 903 годом.

Наступившая засуха и последовавший за ней голод и привели к закату цивилизаций. Исследователи связывают климатические изменения с природным феноменом Эль-Ниньо, который приводит к крупномасштабным нарушениям циркуляции атмосферы, вызывающие засухи в традиционно влажных регионах и наводнения в засушливых.

Исследования ученых

За последние несколько лет ученые достигли больших успехов в комплексном изучении явления Эль-Ниньо. Ученые считают, что ключевыми вопросами являются колебания системы «атмосфера – океан – Земля». В данном случае колебания атмосферы - это так называемое Южное колебание (согласованные колебания приземного давления в субтропическом антициклоне на юго-востоке Тихого океана и в ложбине, вытянувшейся от северной Австралии до Индонезии), колебания океана - явления Эль-Ниньо и Ла-Нинья и колебания Земли - движение географических полюсов. Также большое значение при исследовании явления Эль-Ниньо имеет изучение воздействия космических факторов на атмосферу Земли. Полученные оценки по энергетике взаимодействия океана и атмосферы позволяют сделать вывод, что энергия Эль-Ниньо в состоянии привести к возмущениям всю атмосферу Земли, что и вызывает экологические катастрофы последних лет.

В перспективе, как указал известный канадский ученый специалист по проблемам изменения климата Генри Хинчевельд: «...обществу нужно отказаться от представления, будто климат - это нечто неизменное. Он изменчив, изменения будут продолжаться, и человечеству необходимо выработать инфраструктуру, которая позволила бы быть готовыми встречать неожиданное».

Прогноз погоды

Так какие же практические выводы из всей написанной теории могут сделать горнолыжники и сноубордисты в преддверии зимы 2019 года? Каковы прогнозы на снег?

Сначала про Россию. По данным Гидрометцентра, в большинстве регионов будет относительно мягкая, традиционная зима. Значительных перепадов температур не будет. Продолжительных морозных дней в европейской части не ожидается. В Пермском крае, в Сибири и в Республике Коми предполагается более суровая погода - там будет наблюдаться достаточно низкий температурный режим до - 25-30 °С. Первый снег появится в большинстве районов России в ноябре. В Поволжье его можно будет наблюдать уже в середине месяца. К началу декабря снег ляжет на большей части России. Температура в начале декабря прогнозируется - 12-15 °С. Метеорологи утверждают, что предстоящей зимой интенсивность снегопадов будет не такой высокой, как в прошлом году. 

В Европе по предварительным прогнозам синоптиков зима будет холодная. Но точные и развернутые прогнозы появятся только осенью. Источники:
http://nature.web.ru
https://primpogoda.ru
http://the-day-x.ru
http://temperatures.ru
https://dic.academic.ru
http://www.cpc.ncep.noaa.gov
https://oko-planet.su
https://opensnow.com
https://g2019.su
https://www.gavsweathervids.com
http://meteoweb.ru