Непрекращающийся рост содержания в атмосфере парниковых газов (прежде всего CO2) и связанное с этим глобальное потепление проявляется не только в том, что растет средняя для всего Земного шара температура, поднимается уровень Мирового океана (как результат теплового расширения воды) и тают ледники Гренландии. Еще одно следствие глобального потепления – возрастание частоты погодных катаклизмов, например таких, как сильнейшие ливни, приводящие к небывалым наводнениям, и жесточайшие засухи.

Исключительная жара в Западной и Центральной Европе летом 2003 года стала непосредственной или косвенной причиной смерти 70 тысяч человек. Но жара, охватившая огромную территорию Восточной Европы летом 2010 года, оказалась еще более экстремальной. Во многих городах были побиты все когда-либо зафиксированные температурные рекорды. Так, в Москве дневная температура дошла до отметки 38,2°C, в Киеве ночная температура составила 25°C, а в Хельсинки средняя суточная температура достигла 26,1°C. Предварительные печальные итоги жары 2010 года в России: 55 тыс. смертей, падение урожая на 25% и более миллиона гектаров земель, охваченных пожарами. Непосредственно от огня в России погибли 53 человека, а 3,5 тысячи остались без крова.

Насколько необычной была жара 2010 года? Насколько вероятно ее повторение? Ответить на эти вопросы попытался недавно Дэвид Барриопедро (David Barriopedro) из Лиссабонского университета (Португалия) совместно с коллегами из разных научных учреждений Португалии, Швейцарии, Германии и Испании. Материалом для сопоставления послужила вся совокупность данных по температуре в Европе с 1871 года, включая очень подробные сведения для периода 1970–1999 годов, а также определенные по косвенным показателям (прежде всего по данным дендрохронологии) летних температур в Европе начиная с 1500 года.

Авторы рассматривали развитие событий в пространстве–времени, используя усредненные данные для разных отрезков времени – 7 дней (суток), 15 дней, 31 день и 81 день. Из приведенной карты (рис. 1) видно, что в 2010 году экстремальная жара, державшаяся на значительной территории Европейской части России, четко выявлялась при использовании недельного интервала (превышение средней величины для того же периода за 1970–1999 годы составило 13,3°C), но также заметна и для больших промежутков времени (вплоть до самого большого). Рекордное превышение средних значений особенно хорошо выявляется, если выразить его не как различие достигнутых температур в °C, а через стандартное отклонение (SD) – обычную характеристику статистического разброса величин вокруг средней.

Рис. 1. Распространение области экстремально высоких температур в Европе летом 2010 года. Материалом для отсчета служили средние значения для того же календарного периода за 1970–1999 годы. Превышение средней оценено как величина стандартного отклонения при разных рассмотренных временных интервалах. Использованы следующие отрезки времени: A – 7 дней; B – 15 дней; C – 31 день; D – 81 день. Черными точками показаны районы, в которых отмечены рекордные значения, превысившие все наблюдавшиеся ранее максимумы. Цифры в левом верхнем углу – отмеченное превышение максимума в °C, а также в стандартных отклонениях (SD). Видно, что превышение сохраняется при всех рассмотренных временных интервалах – от 7 до 81 дня. Из обсуждаемой статьи в Science. Оказалось, что значение температуры летом 2010 года, усредненное для разных промежутков времени, достигало 4–5 стандартных отклонений (и это при том, что более 99% цифр попадает в 3 стандартных отклонения). Иными словами, речь идет о действительно экстремальных значениях, выпадающих из известной совокупности данных.

Наибольшая жара развивалась в июле 2010 года постепенно, а закончилась в середине августа довольно быстро. Территория с рекордно высокой температурой охватила более двух миллионов кв. км (рис. 2). Поскольку количество осадков, выпавших в Европейской части России в конце зимы и весной, было ниже нормы, в сочетании с жарой и высоким атмосферным давлением это еще более усиливало дефицит влаги в почве, что в свою очередь способствовало поддержанию жары.

Рис. 2. Температурные аномалии Северной Евразии для периода 20–27 июля 2010 года. Превышение показано красным, понижение – синим. Материал для сравнения (принято за 0°C) – средняя для того же периода лета температура за 2000–2008 годы. Хорошо заметно необычайно сильное превышение обычных для этого времени температур на огромной территории в Восточной Европе вплоть до Уральских гор. По данным НАСА, полученным с помощью аппарата Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS). Credit: NASA/Goddard/Earth Observatory. С сайта earthobservatory.nasa.gov

Для оценки места, занимаемого экстремальной жарой 2003-го и 2010 года во всей совокупности данных, авторы учли все имеющиеся результаты инструментальных измерений, а также косвенные оценки температуры в летнее время в Европе (в пределах территории, ограниченной с севера на юг 70° с. ш. и 35° с. ш., а с запада на восток – 25° з. д. и 38° в. д.). Построенное распределение частот значений летней температуры, усредненной для 10 дней, показало (рис. 3), что значения 2003-го, а особенно 2010 года, являются экстремальными, вылезающими за «хвост» нормального распределения.

Рис. 3. Частотное распределение летних температур в Европе за период с 1500-го по 2010 год относительно средней за 1970–1999 год (0°C). В левую сторону (синие линии) идут более низкие температуры, в правую (желтые и красные линии) – более высокие. Гистограмма, выделенная серой линией, – это совокупность всех данных за 1500–2002 годы. Черная линия – аппроксимация кривой Гаусса. Все самые теплые года – это года уже XXI века. Хорошо видно, что показатели 2003-го, а тем более 2010 года, выходят далеко за «хвосты» нормального распределения. Из обсуждаемой статьи в Science.

Очевидно, что два самых жарких европейских лета (2003-й и 2010 год) явились следствием тепловых волн, необычных как по амплитуде, так и по площади охваченной территории. Возникает вопрос: станут ли такие «мегаволны» тепла более частыми в будущем? Для ответа на этот вопрос авторы ставили эксперименты с математическими моделями регионального климата, в основе которых разные «модели общей циркуляции» (см. также General Circulation Models), соответствующие разным сценариям выброса парниковых газов. Модельные эксперименты показали, что жара, наблюдавшаяся во вторую неделю августа 2003 года (7-дневная аномалия в 3,7 SD), может повториться в течение 2020–2049 годов с частотой раз 10 лет в Восточной Европе и раз в 15 лет – в Западной. Событие же лета 2010 года (недельная аномалия в 4,5 SD) остается маловероятным для первой половины XXI века. Однако к концу столетия ситуация изменится, и повторения жары 2010 года можно будет ожидать уже раз в 8 лет в Восточной Европе и раз в 4 года в Западной.

Источник: David Barriopedro, Erich M. Fischer, Jurg Luterbacher, Ricardo M. Trigo, Ricardo Garcia-Herrera. The hot summer of 2010: redrawing the temperature record map of Europe // Science. 2011. V. 332. P. 220–224.

алексей гИЛЯРОВ

http://elementy.ru/news/431554