Садовники знают разочарование от фальшивой пружины. Уговоренные теплой погодой, некоторые люди сажают свои сады весной только для того, чтобы увидеть внезапные поздние заморозки, обрушившиеся на растения с убийственным ожогом от морозильной камеры. Ворчащим зеленым пальцам вместе с фермерами и менеджерами по водоснабжению были бы полезны более точные прогнозы первых и последних заморозков в этом сезоне.
Однако время меняется. Безморозный сезон в Северной Америке сейчас примерно на 10 дней длиннее, чем сто лет назад. В новом исследовании, опубликованном сегодня в Nature Communications, исследователи из Университета штата Юта и Геологической службы США анализируют факторы, влияющие на сроки заморозков в Соединенных Штатах. Они обнаружили, что модели атмосферной циркуляции оказывали доминирующее влияние на время заморозков, хотя тенденция глобального потепления также играла свою роль..
«Сезон безморозного периода удлинялся в течение последнего столетия, и теперь мы понимаем изменения в атмосферной циркуляции, которые чрезвычайно сильны во время заморозков, даже сильнее, чем глобальное потепление», - говорит профессор атмосферных наук Университета Юты. Корт Стронг.
Погода и климат являются сложными системами, на которые влияет множество факторов, влияющих на то, какие конкретные погодные условия могут быть в определенном месте в определенное время. По словам Грегори МакКейба из Геологической службы США в Денвере, предыдущие исследования были сосредоточены на роли крупномасштабных явлений, таких как Эль-Ниньо. «Я не думаю, что кто-то разбил его, чтобы посмотреть на модели циркуляции, характерные для времени заморозков», - говорит Маккейб.
Стронг и Маккейб решили исследовать относительный вклад тенденции глобального потепления и местных моделей атмосферной циркуляции в вековое удлинение безморозного сезона.
«Если вы спросите американского синоптика, что определяет первые осенние заморозки, они скажут, что холодная воздушная масса идет из Канады, явно из-за циркуляции», - говорит Стронг. «Есть роль потепления, но, с другой стороны, синоптики скажут вам, что циркуляция воздуха тоже явно играет роль».
Чтобы более точно отразить региональные, относительно мелкомасштабные модели циркуляции, Стронг и МакКейб разделили Соединенные Штаты на четыре региона и отдельно изучили, как модели времени заморозков менялись в каждом регионе за 93 года метеорологических данных.
Исследователи обнаружили, что модели атмосферной циркуляции объясняют от 25 до 48 процентов вариации времени наступления заморозков. Чтобы представить это в контексте, говорит Стронг, помните, что за последнее столетие безморозный сезон удлинился в среднем на 10 дней. Три-пять из этих дней можно объяснить атмосферной циркуляцией, а три дня можно списать на глобальное потепление. Остальные два-четыре дня могут быть связаны с другими факторами, такими как местная облачность.
Хотя результаты показывают, что атмосферная циркуляция является основной причиной наступления заморозков, тенденция к потеплению оказывает влияние на циркуляцию помимо общей тенденции потепления температур. «Мы также нашли доказательства того, что сами эти модели циркуляции были изменены глобальным потеплением, особенно на западе США и на северо-западе», - говорит Стронг. «Потепление является важной частью этого нарратива, несмотря на тот факт, что циркуляция исторически является более сильным фактором».
Далее Стронг и МакКейб оценят, насколько хорошо климатические модели отражают факторы, определяющие время наступления заморозков, и изучат способы улучшения моделей. Лучшее моделирование атмосферных явлений приводит к более точному прогнозированию времени будущих заморозков.«Междугодовая изменчивость климата контролируется этими изменениями в атмосферной циркуляции», - говорит Маккейб. «Кроме того, у вас есть тенденция к потеплению. Если вы не поймете эти закономерности правильно, то в симуляциях будет много неопределенности».