Учені нарешті розгадали таємницю екстремальних опадів: що допомогло вирішити давню суперечку

Про це пише SciTechDaily.

Науковці роками попереджають про кліматичну кризу, що нависла над планетою: світ уже зіткнувся з неймовірними хвилями спеки та посухи, а опади в деяких регіонах стали більш екстремальними. Ба більше, вчені виявили, що кліматична криза також запустила тривожні й дивні "перепади температур" по всьому світу.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Екстремальні опади

Екстремальні опади можуть призвести до швидких і небезпечних повеней, відомих як раптові повені. Розуміння того, як такі інтенсивні опади реагують на підвищення температури, було предметом досліджень протягом десятиліть. Зазначимо, що вчені вивчають цей зв'язок, використовуючи докладні записи про опади й температуру, зібрані з короткими інтервалами, як правило, годину або менше.

Відомо, що дощ утворюється, коли водяна пара в атмосфері конденсується в крихітні крапельки, які потім об'єднуються, утворюючи краплі дощу. Співвідношення Клаузіуса-Клапейрона пояснює, що тепліше повітря може утримувати більше вологи: при кожному підвищенні температури на 1 °C здатність повітря утримувати водяну пару збільшується приблизно на 7%.

Однак ця модель була піддана сумніву: у 2008 році вчені проаналізували довгострокові дані про опади в Нідерландах і виявили, що збільшення екстремальних опадів, особливо під час гроз, може перевищити 7% на градус, передбачені Клаузіусом-Клапейроном.

Дослідники стверджували, що помітили збільшення на 14% на градус — це вдвічі більше очікуваної швидкості. Учені також припустили, що причиною тому могли стати додаткові чинники, здатні посилювати інтенсивність опадів за межами основних термодинамічних принципів.

Давню суперечку вирішено

За останні 17 років дослідження 2008 року було процитовано понад 1000 разів і призвело до численних досліджень цього явища. На жаль, за весь цей час вченим так і не вдалося спростувати або підтвердити основу, закладену в дослідженні 2008 року. Зокрема, було важко визначити, наскільки сильно змішання різних типів опадів може призвести до статистичних суперпозицій.

Нове дослідження детально розглянуло два типи опадів:

• стратифіковані опади, які є безперервними та рівномірними за інтенсивністю;
• короткі, інтенсивні зливові дощі, типові для гроз.

За словами співавтора нового дослідження Ніколаса Да Сілва з Постдамського університету, їхні з колегами результати є доволі разючими: при ретельному виборі лише ясних грозових опадів і вивченні екстремальних значень при кожній температурі збільшення майже ідеально відповідає теорії Клаузіуса-Клапейрона. Точно так само, при виборі тільки стратифікованих опадів дані дуже добре відповідають співвідношенню Клаузіуса-Клапейрона.

Однак при об'єднанні статистики обох типів опадів виникають набагато вищі темпи підвищення температури, як і передбачалося в дослідженні Лендеринка і ван Мейгаарда. Науковці зазначають, що це збільшення, ймовірно, має суто статистичне походження. У результаті давня суперечка тепер може бути повністю врегульована.

Автори дослідження також припускають, що зміни температури, прогнозовані на найближчі десятиліття в умовах потепління клімату, екстремальні опади справді можуть досягти безпрецедентних рівнів ризику для людей та інфраструктури, особливо в міських районах.

Раніше Фокус писав про те, що найперший дощ в історії Землі: краплі торкнулися поверхні на 500 млн раніше, ніж вважалося.