Солнечная Калифорния может стать слишком солнечной. Согласно новому исследованию, повышение летних температур, вызванное сочетанием усиливающейся урбанизации и потепления климата, разгоняет когда-то обычные низкие утренние облака во многих южных прибрежных районах штата, что приводит к повышенному риску лесных пожаров.
«Облачность резко падает на южном побережье Калифорнии», - сказал Парк Уильямс, биоклиматолог из Земной обсерватории Ламонт-Доэрти Колумбийского университета и ведущий автор исследования.«И по мере уменьшения облаков увеличивается вероятность более крупных и интенсивных пожаров». Уильямс сказал, что это снижение вызвано главным образом разрастанием городов, что повышает приповерхностную температуру, но также способствует и общее потепление климата. По словам Уильямса, повышение температуры отгоняет облака, что пропускает больше солнечного света, что еще больше нагревает землю, что приводит к высушиванию растительности и повышению риска возникновения пожара. Исследование опубликовано на этой неделе в журнале Geophysical Research Letters..
Исследование следует за исследованием 2015 года, в котором Уильямс впервые задокументировал уменьшение облачного покрова вокруг обширных районов Лос-Анджелеса и Сан-Диего. Городские тротуары и инфраструктура поглощают больше солнечной энергии, чем сельская местность, и это тепло излучается обратно в воздух - основная часть так называемого эффекта теплового острова, из-за которого в городах обычно жарче, чем в сельской местности. В то же время из-за глобального потепления в Калифорнии повысилась общая температура, и это усилило эффект. В новом исследовании Уильямс и его коллеги обнаружили, что по сравнению с 1970-ми годами в районе Большого Лос-Анджелеса количество низколежащих летних облаков уменьшилось на 25-50 процентов..
Обычно слоистые облака формируются над прибрежной южной Калифорнией ранним утром в тонком слое прохладного влажного океанского воздуха, зажатого между сушей и более высокими воздушными массами, которые слишком сухие для образования облаков. Высота стратусной зоны зависит от погоды, но составляет примерно от 1000 до 3000 футов. Но жара заставляет облака рассеиваться, а десятилетия интенсивного роста городов плюс глобальное потепление разъедают основание слоистого слоя, в результате чего слой истончается, а облака сгорают в начале дня или полностью исчезают. База облаков поднялась на 150-300 футов с 1970-х годов, говорится в исследовании. «Облака, которые раньше исчезали к полудню или часу, теперь исчезают к 10 или 11 часам, если вообще образуются», - сказал Уильямс.
Уильямс и другие продемонстрировали тесную связь между потеплением климата и увеличением числа лесных пожаров на западе Соединенных Штатов. Но в южной Калифорнии связь более тонкая, а облака - редко изучаемая часть системы.
В то время как немногие ученые подробно изучали облака, многие калифорнийские аэропорты, большие и малые, с 1970-х годов ежечасно собирали наблюдения за облаками не для исследований, а скорее для безопасности навигации. Уильямс и его коллеги решили использовать эту находку, чтобы разработать детальную картину изменения облачного покрова над регионом. Затем они сравнили его с отдельной большой базой данных, которую ведет Система оценки лесных пожаров США, исследователи которой десятилетиями регулярно измеряли влажность растительности на холмах за пределами Лос-Анджелеса. Сравнив два набора данных, команда обнаружила, что периоды меньшего облачного покрова летом четко коррелируют с меньшей влажностью растительности и, следовательно, с большей опасностью пожара.
Однако исследование не показало, что общая выгоревшая летом площадь увеличилась в результате уменьшения затенения облаков. По словам Уильямса, в игре слишком много других факторов. К ним относятся ежегодные колебания количества осадков, ветров, мест, где начинаются пожары, и, возможно, самое главное, уменьшение горючей площади по мере расширения городских районов и повышение эффективности пожаротушения.«Несмотря на то, что опасность возросла, люди в этих районах очень хорошо тушат пожары, поэтому площадь пожаров не увеличилась», - сказал он. «Но кости теперь загружены, и в районах, где облачность уменьшилась, пожары должны стать более интенсивными и их труднее сдерживать. В какой-то момент мы увидим, смогут ли люди продолжать не отставать».
Катастрофические пожары по всей Калифорнии, охватившие осенью 2017 года более 550 000 акров, вероятно, не сильно пострадали от сокращения летней облачности, сказал Уильямс. Хотя он обнаружил, что растительность более сухая в осенние сезоны, которые следуют за летом с небольшим количеством облаков, осенние пожары 2017 года были вызваны в основном сильными ветрами и поздним началом осеннего сезона дождей. И по иронии судьбы, часть этой рекордной волны лесных пожаров возникла не из-за недавней рекордной четырехлетней засухи, отчасти вызванной изменением климата, а скорее из-за последовавших за засухой рекордных дождей, которые привели к обилию легковоспламеняющейся растительности. Вещи будут меняться из года в год, но Уильямс сказал, что ожидает увеличения общей пожароопасности в Калифорнии, пока есть достаточное количество растительности, которую можно сжигать.
Другими авторами исследования являются Пьер Гентин из Департамента Земли и экологии Колумбийского университета; Макс Мориц и Дар Робертс из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре; и Джон Абацоглу из Университета Айдахо, Москва.