Климатические модели до недавнего времени не очень хорошо предсказывали колебания весенних осадков над северо-восточным Китаем, где производятся некоторые из основных зерновых культур страны. Эта неопределенность потенциально ставит под угрозу продовольственную безопасность страны и даже всего мира. Однако, теперь исследователи определили проблему: ранее не идентифицированный крупный сдвиг, произошедший в середине 1980-х годов в атмосферных потоках из Северной Атлантики в результате ослабления струйного течения.

Об их выводах сообщается в статье, опубликованной в журнале Advances in Atmospheric Sciences 12 августа.

Северо-восток Китая, включая провинцию Хэйлунцзян — крупнейший производитель зерна в стране, — является одной из основных житниц страны. Сельское хозяйство в этом районе является ключом к продовольственной самообеспеченности страны. А посевная там наступает весной. В результате любые изменения, которые могут быть вызваны глобальным потеплением и весенними осадками в регионе, будут иметь жизненно важное значение для обеспечения продовольственной безопасности для 1,4 миллиарда человек, которые сделали страну своим домом. И если способность Китая прокормить себя находится под угрозой, то и весь остальной мир находится под угрозой.

К сожалению, до сих пор климатические модели не очень хорошо моделировали изменчивость весенних осадков на северо-востоке Китая, в который также входят провинции Цзилинь, Ляонин и восточная Внутренняя Монголия, по сравнению с тем, насколько хорошо они работают в других районах.

«Долгое время считалось, что температура поверхности моря над северной частью Атлантического океана тесно связана с весенними осадками на северо-востоке Китая», — сказал Чживэй Чжу, ведущий автор статьи и научный сотрудник Ключевой лаборатории метеорологических катастроф Нанкинского информационного университета. Наука и технология. «Но это было слишком грубое понимание, и сезонные прогнозы для северо-востока Китая только что полностью отличались от того, насколько хорошо модели выполняют сезонные прогнозы для остальной части страны».

Может показаться надуманным, что температура поверхности моря в Северной Атлантике может влиять на весенние дожди даже на северо-востоке Китая, но такое отдаленное производство аномалий происходит за тысячи километров — климатологи и океанографы называют это «телесвязью». – распространены как в атмосфере, так и в океане.

Примером таких телесвязей являются волны Россби, также называемые планетарными волнами, западные ветры , которые текут очень большими волнообразными узорами, извивающимися с юга на север и обратно. Волны Россби образуются в результате вращения Земли и способствуют переносу тепла от тропиков к полюсам и холодного воздуха к тропикам. Последовательность этих волн называется цугом волн.

«Но наши прогнозы, основанные на этих телесвязях, оказались неверными», — добавил профессор Чжу.

Чтобы лучше понять, что происходит на северо-востоке Китая, исследователи провели новый анализ, в котором учитывались среднемесячные данные об осадках с гидрометрических станций по всему Китаю и среднемесячные данные о температуре поверхности моря, полученные Национальным управлением океанических и атмосферных исследований США (NOAA). ) за шестидесятилетний период (1961–2020).

Они обнаружили, что в то время произошли серьезные изменения в атмосферных телесвязях между тропической Северной Атлантикой и весенними дождями на северо-востоке Китая.

До середины 1980-х годов весенние дожди на северо-востоке Китая были связаны с чередой волн Россби, которые распространялись вдоль западного струйного течения и были связаны с внетропической (средней широтой) температурой поверхности моря в Северной Атлантике, а не с тропической температурой поверхности моря.

Затем, в середине 80-х, произошел резкий сдвиг, и с тех пор весенние дожди на северо-востоке Китая связывают с совершенно другим цугом волн Россби, которые распространяются по маршруту большого круга (кратчайший маршрут между двумя точками на поверхности Земли). сфера), который сочетается с тропическими температурами поверхности моря в Северной Атлантике.

Поскольку атмосферные связи изменились, изменились и любые аномальные температуры поверхности моря, связанные с ними, что изменило происхождение весенних дождей на северо-востоке Китая.

По сути, они обнаружили, что связь между весенними осадками на северо-востоке Китая и региональной температурой поверхности моря в Северной Атлантике нестабильна, а не постоянна, как считалось ранее.

Это чередование волн Россби, в свою очередь, было вызвано ослаблением в течение десятилетий западного струйного течения — узких полос сильных ветров в верхних слоях атмосферы — над Северной Америкой (климатологи выдвинули гипотезу, что струйное течение может постепенно ослабевать по мере результат глобального потепления ).

Двигаясь вперед, климатологи должны уделять пристальное внимание таким десятилетним сдвигам, говорят исследователи, чтобы делать более точные прогнозы климатических изменений для северо-восточного Китая и, возможно, даже для всей северо -восточной Азии весной.

Определив причину ошибочных прогнозов климата для региона, исследователи теперь намерены разработать лучшую модель сезонного прогнозирования с десятилетними изменениями, охватывающую столетний период.