Сезон муссонов приносит в центральную и юго-западную Аризону больше сильных ветров и дождей, чем в прошлом, согласно новому исследованию, проведенному Университетом Аризоны.
Хотя сейчас меньше штормов, самые сильные муссонные грозы приносят более сильные дожди и более сильные ветры, чем муссонные штормы 60 лет назад, сообщают ученые.
«Муссон является основной угрозой суровой погоды в Аризоне. Пыльные бури, ветер, внезапные наводнения, микропорывы - это вещи, которые представляют непосредственную опасность для жизни и имущества», - сказал соавтор Кристофер Кастро, UA доцент кафедры гидрологии и атмосферных наук.
Исследователи сравнили данные об осадках за 1950-1970 годы с данными за 1991-2010 годы для Аризоны. Исследователи также использовали эти записи, чтобы убедиться, что их климатическая модель дает реалистичные результаты.
«Это одно из первых исследований, посвященных долгосрочным изменениям муссонных осадков», - сказал Кастро. «Мы задокументировали, что увеличение количества экстремальных осадков географически сосредоточено к югу и западу от Кольца Моголлон, включая Феникс».
Регион Аризоны с более сильными штормами включает Буллхед-Сити, Кингман, столичный район Феникса, долину реки Колорадо и низкие пустыни Аризоны, включая города Каса-Гранде, Гила-Бенд, Аджо, Люквилл и Юма.
Резервация Тохоно О'одхам, база ВВС Люк, полигон ВВС Барри Голдуотер и испытательный полигон Юма также находятся в регионе с более экстремальной муссонной погодой.
Тусон находится за пределами зоны с более сильными штормами.
Наличие менее частых, но более сильных штормов соответствует тому, что ожидается во всем мире из-за изменения климата, сказал Кастро.
"Наша работа показывает, что это, безусловно, справедливо для сезона дождей в Аризоне", - сказал он.
Когда исследователи сравнили результаты климатических и погодных моделей с фактическими наблюдениями, модель с разрешением менее 1,5 миль (2,5 км) точно воспроизвела данные об осадках. Модели с разрешением 10 миль и более этого не сделали.
«Вы просто не можете доверять более грубым симуляциям для представления изменений в суровой погоде. Вы должны использовать модель с высоким разрешением», - сказал Кастро.
Первый автор Тханг М. Луонг провел исследование в рамках своей докторской работы в UA. В настоящее время он является постдокторантом в Университете науки и технологий имени короля Абдуллы, Тувал, Саудовская Аравия.
Доклад «Более экстремальный характер североамериканских муссонных осадков на юго-западе США». S. как показано в исторической климатологии смоделированных суровых погодных явлений», Луонг, Кастро, Син-И Чанг и Тимоти Ламерс из Департамента гидрологии и атмосферных наук UA, а также Дэвид К. Адамс и Карлос А. Очоа-Мойя из Universidad Nacional Autónoma de México, México DF был опубликован 3 июля в первом онлайн-выпуске Journal of Applied Meteorology and Climatology.
Программа стратегических экологических исследований и разработок Министерства обороны США и Национальный автономный университет Мексики PAPIIT финансировали исследование.
Исследователи хотели выявить риски, связанные с экстремальной погодой в теплое время года, особенно для объектов Министерства обороны на юго-западе Америки.
Существующие глобальные и региональные модели изменения климата плохо отражают североамериканский муссон ни в сезонных прогнозах, ни в прогнозах климата, пишет исследовательская группа.
Среднее количество осадков за весь сезон дождей не показывает, становятся ли муссонные штормы более сильными сейчас по сравнению с тем, что было 60 лет назад, сказал Кастро.
Поэтому Луонг, Кастро и их коллеги искали случаи экстремальных осадков в период 1950-1970 гг. по сравнению с 1991-2010 гг. Среднее количество осадков было примерно таким же, но в 1991-2011 годах было больше штормов с очень сильными дождями.
«То, что происходит при изменении крайних значений, сильно отличается от того, что происходит при изменении среднего значения», - сказал Кастро. «Сильные штормы, сильные наводнения - мы обнаружили, что эти типы экстремальных осадков становятся все более интенсивными и становятся более интенсивными с подветренной стороны от горных хребтов».
Команда протестировала общую компьютерную модель атмосферы, чтобы попытаться воспроизвести исторические изменения интенсивности муссонных штормов. Модель, аналогичная той, которая используется Национальной метеорологической службой для прогнозов, дает результаты, аналогичные тем, которые можно наблюдать на радиолокационных или спутниковых снимках, реалистично имитируя физическую структуру муссонных гроз.
Ключевым нововведением исследования UA был уровень детализации - команда протестировала несколько разных уровней разрешения. Только при использовании высокого разрешения в 1,5 мили (2,5 км) модель смогла воспроизвести фактическое количество осадков, зарегистрированное за два сравниваемых 20-летних периода.
Записанные данные показали только количество осадков. Модели с высоким разрешением показали, что более дождливые муссонные штормы сопровождались более сильными ветрами и более сильными нисходящими порывами.
«Поскольку модели правильно отображают осадки, это дает нам уверенность в том, что модели также правильно отображают ветер», - сказал Кастро.
Он сказал, что в Фениксе муссонные дожди раньше заканчивались вечером, а теперь случаются раньше.
Сдвиг во времени делает штормы более опасными, сказал он. «В это время люди, скорее всего, будут на дорогах».
Следующим шагом команды, по словам Кастро, является изучение того, меняется ли североамериканский муссон в Мексике.