Учёные из Института оптики атмосферы им. В. Е. Зуева (Томск) и Института солнечно-земной физики СО РАН (Иркутск) выявили закономерности атмосферной циркуляции, которые предшествуют экстремальным дождям. Команда проанализировала метеопараметры за 1982–1998 и 1999–2019 годы и обнаружила следующую закономерность: за несколько дней до экстремальных ливней в Северном полушарии усиливалась активность атмосферных волн, переносящих тепло и влагу. Но непосредственно перед ливнями эта энергичность резко снижалась, и только над югом Восточной Сибири и Монголией, наоборот, возрастала. Атмосфера сначала как бы накапливала энергию, а потом выбрасывала её в виде сильных осадков.

Кроме того, исследователи заметили, что в последние десятилетия регион сброса энергии переместился на юг Восточной Сибири. Например, так было в 2019 году, когда экстремальные дожди вызвали масштабные наводнения в Тулуне (Иркутская область). Учёные полагают, что изменение локализации сброса, вероятно, связано со сдвигом преобладающих крупномасштабных волновых конфигураций в атмосфере.

Было выделено две основные волновые конфигурации: первая связана с аномалиями в субтропиках Азии, вторая – с аномалиями в высоких широтах. Второй тип в последние десятилетия наблюдается чаще. Он характеризуется более выраженными контрастами температуры и давления, а также большей стабильностью атмосферных процессов. Например, над Европой может сохраняться блокирующий антициклон, а над Центральной Сибирью в это время начинает формироваться область низкого давления, подпитываемая холодным воздухом из Арктики.

Устойчивость такой конфигурации может предвещать экстремальные осадки, особенно если одновременно наблюдается резкий рост волновой активности в Северном полушарии. Примером таких событий стали катастрофические ливни в 2018 и 2019 годах.

Выясняя, с чем связан переход ко второму типу, учёные обнаружили, что сдвиг в атмосферных процессах имеет отношение к глобальному потеплению. Особенно важную роль играет быстрое потепление в Арктике, которое ослабляет температурный градиент между этим регионом и низкими широтами. Это нарушает работу полярного струйного течения, что приводит к более устойчивым волнам и блокирующим антициклонам в северных широтах Евразии. Кроме того, на эти изменения влияют аномалии температуры поверхности Тихого и Атлантического океанов, изменения в тропической конвекции, связанные с Эль-Ниньо, вулканические извержения, которые вызывают радиационное охлаждение и сдвигают атмосферные течения.

Учёные подводят итог: "Очевидно, что полярный вихрь летом продолжит ослабляться, а амплитуда атмосферных волн – увеличиваться. Это означает, что вероятность катастрофических ливней будет расти». Результаты исследования опубликованы в журнале «Advances in Atmospheric Sciences» в рамках проекта РНФ.