Ученые выяснили причину холодных зим в Северном полушарии

Солнечный цикл напрямую влияет на колебания климата в Северном полушарии - уменьшение мощности ультрафиолетового излучения в солнечный минимум оказалось причиной аномально холодных зим в высоких широтах в Европе, Азии и Северной Америке, заявляют климатологи в статье, опубликованной в журнале Nature Geoscience.

Последние 400 лет наблюдений за Солнцем свидетельствуют, что наше светило проходит чередующиеся периоды роста и снижения активности, сменяющие друг друга примерно через 11 лет. Период наивысшей солнечной активности называется солнечным максимумом, наименьшей - солнечным минимумом.

Сара Инесон (Sarah Ineson) из Центра изучения климата имени Хадли в городе Эксетер (Великобритания) и ее коллеги построили климатическую модель, учитывающую колебания солнечного цикла и их воздействие на океанические течения. Для этого ученые изучили данные, собранные спутником SORCE за последние семь лет.

Солнечная обсерватория SORCE была запущена американским аэрокосмическим агентством NASA в январе 2003 года. Станция следит за изменениями в интенсивности излучения Солнца в нескольких спектрах - видимом, инфракрасном и ультрафиолетовом.

Инесон и ее коллеги обнаружили, что современные климатические модели завышают силу ультрафиолетового излучения во время солнечного минимума примерно в 4-6 раз, по сравнению с данными SORCE. Как отмечают климатологи, ультрафиолет является основным источником "подогрева" нижних слоев атмосферы Земли. Даже небольшие изменения в силе излучения ведут к серьезным последствиям для климата и формирования озонового слоя, защищающего живые организмы от действия космических лучей.

Авторы статьи ввели колебания ультрафиолетового излучения как дополнительный параметр в глобальную климатическую модель HadGEM3 и проследили за изменениями климата в течение 80 лет. В этой модели учитываются взаимодействия между океаническими течениями и воздушными массами, в числе которых и так называемое северо-атлантическое колебание (NAO) - главный "дирижер" погоды в Атлантике.

Согласно модели Инесон и ее коллег, давление воздуха в северных регионах Атлантики и Тихого океана в осеннее и зимнее время растет, тогда как в средних широтах оно падает. Примерно то же происходит в реальности во время так называемой "отрицательной" фазы NAO.

Из-за разницы в давлении приток теплой воды в северную часть Атлантики сокращается, вследствие чего температура воздуха над северо-восточной Европой и северной Азией снижается до аномальных значений. Кроме того, климатологи зафиксировали небольшие изменения климата на северном побережье Канады и в южных районах Соединенных Штатов, но они практически не влияли на глобальную климатическую систему.

Как отмечают Инесон и ее коллеги, такие аномалии зарождаются в средних слоях атмосферы - мезосфере и стратосфере тропиков, где температура воздуха падает на 1-2 градуса Кельвина при переходе от солнечного максимума к минимуму. Относительно холодные воздушные массы переносятся высотными меридиональными ветрами в сторону Северного полюса. Из-за этого нормальная циркуляция ветров в приполярных областях нарушается, и средние дневные температуры поздней осени и зимы несколько уменьшаются.

Климатологи полагают, что их модель и новые данные с спутника SORCE помогут другим климатологам уточнить долгосрочные предсказания климатических колебаний, которые не "складывались" из-за неточностей в оценке силы ультрафиолетового излучения во время солнечного минимума.