Тропики расширяются к полюсам

Тропики опоясывают Землю по экватору как теплый и влажный пояс. Эта часть планеты получает наибольшее количество солнечного света в течение года и характеризуется более высокими среднегодовыми температурами и большим количеством осадков. При этом границы тропического пояса представляют собой довольно жаркие и засушливые регионы. Ученые заметили, что в последние 15 лет эти засушливые зоны расширяются в сторону полюсов, особенно в таких местах, как Средиземноморье, южная Австралия и южная Калифорния. Интересно, что в южном полушарии эта экспансия происходит быстрее, чем в северном.

Авторы нового исследования, опубликованного в журнале Journal of Geophysical Research: Atmospheres, выдвинули предположение о том, что невозможность объяснить точный механизм происходящего частично обусловлена тем, что большинство ученых ищут разгадку не в том месте. Результаты их работы позволили выяснить, что тропическая экспансия происходит преимущественно из-за потепления океана, вызванного климатическими изменениями, а не из-за прямого воздействия изменений в атмосфере. В Южном полушарии этот процесс идет быстрее потому, что площадь поверхности океана там значительно больше. При этом расширение тропического пояса может иметь серьезные последствия для экономики и общества в целом: экспансия может изменить траектории штормов и стать причиной крупных пожаров и засух в таких местах, как Калифорния и Австралия, которые и без того страдают от нехватки воды.

«Результаты нашего исследования говорят о том, что усиленное потепление субтропического океана не зависит от естественных климатических колебаний и является результатом антропогенного глобального потепления», – говорит Ху Янг, климатолог из Института Альфреда Вегнера (Германия), ведущий автор исследования.

Впервые о расширении тропического пояса заговорили в 2006 году, и с тех пор ученые пытаются выяснить точную причину этого процесса. Спутниковые снимки позволяют говорить о том, что расширение идет со скоростью от 0,25 до 0,5 градусов широты в десятилетие. Но, не зная причины явления, сложно спрогнозировать, как будет проходить экспансия в будущем и какие регионы она затронет. Некоторые ученые обвинили в происходящем выбросы парниковых газов, озоновую дыру и взвешенные твердые частицы в атмосфере, однако климатические модели не подтвердили этих обвинений. Другие ученые говорили о влиянии естественных колебаний в климате Земли, но и эти предположения не смогли объяснить наблюдаемых изменений.

Янг и его коллеги начали следить за расширением тропического пояса в 2015 году, когда анализировали океанские течения, которые переносят теплые воды к полюсам планеты. Это заставило их задуматься: что если тропическая экспансия вызвана изменениями в океане? Океан и атмосфера – тесно связанные системы, зачастую сложно сказать, какая их них главнее в том или ином процессе. В своем исследовании Янг проанализировал температуру воды в крупнейших океанских циркуляциях, которые переносят теплую воду к полюсам, а холодную – к экватору. Ученые использовали спутниковые снимки 1982-го и 2018-го годов и сравнили их с данными по расширению тропического пояса. Оказалось, что чрезмерный нагрев частей субтропического океана совпадает с глобальным потеплением, начавшимся в середине 19-го века. Ученым также удалось обнаружить, что движение океанской циркуляции совпадает с тропической экспансией – последняя происходит именно в тех местах, где океанские циркуляции сдвигаются к полюсам.