Брайан Фейган - Малый ледниковый период. Как климат изменил историю, 1300–1850

Климат Европы зависит от сложных взаимодействий атмосферы и океана. Постоянно меняющийся градиент давления определяет климат Северной Атлантики и большей части Европы. Его влияние на севере столь же масштабно, как и влияние знаменитой Южной осцилляции в юго-западной части Тихого океана, от которой зависят Эль-Ниньо и климат многих тропических регионов. Североатлантическая осцилляция (САО) – это качели между постоянно высоким атмосферным давлением над Азорскими островами и стабильно низким давлением над Исландией. Все это может показаться научной заумью, если не знать, что именно САО определяет место возникновения и силу ураганов североатлантического пути циклонов, а значит, влияет и на осадки в Европе, особенно зимой.

Высокий индекс Североатлантической осцилляции.

Индекс САО [29] Выражение «индекс САО» не имеет употребимости в русском языке; нужно отметить, что в английском это индекс NAO. – Прим. науч. ред. отражает постоянные сдвиги в погодных колебаниях от года к году, от десятилетия к десятилетию. Высокий индекс САО свидетельствует о пониженном давлении в районе Исландии и повышенном – у Португалии и Азорских островов, что приводит к возникновению устойчивых западных ветров. Вместе с сильными штормами они приносят тепло с поверхности Атлантического океана в самое сердце Европы. Те же ветры поддерживают умеренные зимние температуры, что радует североевропейских фермеров и обеспечивает сухие условия в Южной Европе. Низкий индекс САО указывает на меньший градиент давления, при котором западные ветры ослабевают, и в Европе начинается значительное похолодание. С севера и востока – с Северного полюса и из Сибири – надвигаются холодные воздушные массы, Европа покрывается снегом, и горнолыжники отлично проводят время. Зимние колебания САО ответственны за половину перепадов зимних температур в Северной Европе, а также заметно влияют на летние осадки. При высоком индексе САО лето выдается более дождливым, как это было после 1314 года.

Низкий индекс Североатлантической осцилляции.

Эффект «в Гренландии ниже».

Качели раскачиваются непрерывно, циклами, которые могут длиться от семи лет до нескольких десятилетий – а иногда гораздо меньше. Эти колебания внезапны и непредсказуемы. Крайне низкий индекс САО приводит к обмену зимними температурами между Европой и Гренландией. Когда атмосферное давление в Гренландии выше, чем в Европе (эффект «в Гренландии выше», ГВ), между Гренландией и Скандинавией формируются блокирующие антициклоны. В результате температура на западе Гренландии поднимается выше средних значений, а в Северо-Западной Европе и на востоке Северной Америки опускается ниже нормы. В этом случае Западную Европу ждет морозная зима. Если же давление над Гренландией ниже, чем над Европой (эффект «в Гренландии ниже», ГН), европейская зима будет мягче обычного.

Значительные колебания САО – часть сложной системы динамических взаимодействий атмосферы и океана в Северной Атлантике, включающей температурные аномалии на поверхности, влияние Гольфстрима, структуру атмосферных волн, расположение морских льдов и айсбергов. Эти взаимодействия плохо изучены, но почти не вызывает сомнений что зачастую колебания САО – результат изменения температур на поверхности воды в Северной Атлантике. Когда-нибудь компьютерные модели динамики температур океана и атмосферных взаимосвязей позволят метеорологам предсказывать количество зимних осадков в Европе на несколько лет вперед, и это станет очень важным научным прорывом.

Эффект «в Гренландии выше».

Хаос в атмосфере над Северной Атлантикой во многом определяет непредсказуемое поведение САО. Другой важный фактор – теплые воды Гольфстрима, которые текут на северо-восток от берегов Северной Америки, а затем переходят в Северо-Атлантическое течение, принося тепло на Британские острова и соседние побережья, вплоть до Исландии и Норвегии. На севере теплые поверхностные воды смешиваются с холодными и опускаются на дно, унося с собой атмосферные газы и избыток соли. Известно два основных места опускания поверхностных вод: одно находится к северу от Исландии, другое – в Лабрадорском море юго-западнее Гренландии. Там огромные массы более тяжелой, насыщенной солью воды опускаются глубоко под поверхность океана, откуда подводные течения уносят соль на юг. В северных морях тонет так много соли, что образуется своеобразный гигантский насос, перекачивающий теплую воду, которая нагревает океан на 30 % сверх того, что дает прямое солнечное излучение. Что происходит, если водообмен дает сбой? «Насос» сбавляет обороты, Северо-Атлантическое течение ослабевает и температура в Северо-Западной Европе быстро падает. Когда нисходящий поток восстанавливается, течение ускоряется и температура снова растет. Этот эффект подобен переключателю, срабатывающему при взаимодействии атмосферы и океана. Например, в начале 1990-х в Лабрадорском море отмечалось интенсивное опускание поверхностных вод, что подарило Европе несколько теплых зим. В 1995/96 году индекс САО резко сменился с высокого на низкий, вызвав зимние холода.

Уже тысячи лет САО влияет на европейский климат. Собрав воедино информацию, полученную при изучении годичных колец деревьев, ледяных кернов, исторических источников и современных метеонаблюдений, мы можем проследить Североатлантическую осцилляцию по меньшей мере до 1675 года. Низкие индексы САО, по всей видимости, совпадают с известными резкими похолоданиями в конце XVII века. За два последних столетия экстремальные значения САО породили такие памятные погодные события, как чрезвычайно морозные зимы в викторианской Англии 1880-х. Другой цикл низких индексов САО принес в Европу холода в 1940-х, когда Гитлер вторгся в Россию; 1950-е были несколько мягче, но уже в 1960-х зимы оказались самыми холодными с 1880-х. В последнюю четверть века высокие индексы САО вызвали наиболее значительные из когда-либо зарегистрированных аномалий и заметно согрели Северное полушарие. Возможно, это стало результатом антропогенного глобального потепления.