Во всем мире растет число экстремальных погодных и океанических явлений, в основном из-за антропогенного изменения климата. Но чтобы полностью понять эти изменения — и, в идеале, предсказать, когда и где они могут произойти в будущем, — исследователи и политики должны также учитывать естественную изменчивость климата, предполагает новое исследование, опубликованное в Nature Communications и возглавляемое Университетом Колорадо в Боулдере.

Во всем мире уровень моря поднялся в среднем на 8-9 дюймов с 1880 года из-за глобального потепления, вызванного деятельностью человека. Но величина повышения уровня моря сильно варьируется от региона к региону; она также меняется с течением времени, например, во время прилива и отлива или штормовых нагонов.

Помимо этого, уровень моря также колеблется из-за колебаний климата от года к году и от десятилетия к десятилетию, таких как Эль-Ниньо. Все эти различные слои могут затруднить понимание учеными основной причины изменений уровня моря в определенных местах в определенное время.

Анализируя данные, полученные вдоль побережья Индонезии в Индийском океане, ученые заметили всплеск экстремальных высот уровня моря, или периодов высокого уровня моря, с 2010 по 2017 год. Эти события могут вызвать наводнения, эрозию, загрязнение источников водоснабжения соленой водой и другие серьезные проблемы для людей, живущих вдоль побережья.

Исследователи обнаружили, что экстремальные значения высоты уровня моря иногда происходили одновременно с морскими тепловыми волнами или периодами аномально высоких температур океана.

Волны морской жары могут нанести ущерб океанским экосистемам, приводя к таким последствиям, как массовое обесцвечивание кораллов и миграция или вымирание рыб. Это, в свою очередь, затрагивает частных лиц и предприятия, которые полагаются на рыбу в качестве пищи и средств к существованию, а также на здоровые рифы для защиты от штормовых нагонов. Волны морской жары также могут вызвать обильные осадки, которые могут усугубить наводнения, вызванные экстремальными значениями высоты уровня моря.

Когда они происходят вместе, экстремальные значения высоты уровня моря и волны морской жары могут иметь более серьезные социально-экономические и экологические последствия для прибрежных сообществ, поэтому ученые стремились понять, почему в прибрежной Индонезии наблюдается увеличение экстремальных значений высоты уровня моря и сопутствующих волн морской жары.

"Хотя важно изучать экстремальные значения уровня моря и волны морской жары по отдельности, их совместное изучение имеет научное значение и социальную значимость, поскольку потенциальный ущерб от этих сложных явлений может быть экспоненциально выше, чем когда они происходят по отдельности", - сказал ведущий автор Вэйцин Хан, профессор атмосферных и океанических наук в CU Boulder.

Чтобы разгадать причины, действовавшие с 2010 по 2017 год, исследователи изучили данные о приливах и спутниковых данных и провели серию экспериментов по моделированию. Исследователи пришли к выводу, что, хотя отчасти виновато изменение климата, вызванное деятельностью человека, естественная изменчивость климата, которая происходит независимо от влияния человека, также сыграла свою роль.

В течение этого конкретного восьмилетнего периода антропогенное изменение климата и естественная изменчивость климата усиливали друг друга, что привело к увеличению экстремальных высот уровня моря. Однако в другие периоды естественная изменчивость климата может противодействовать изменению климата, вызванному деятельностью человека, что может помочь свести к минимуму повышение уровня моря.

Таким образом, понимание сложной взаимосвязи между этими двумя силами имеет важное значение для составления точных прогнозов экстремальных явлений на будущее, что, в свою очередь, влияет на планы долгосрочного развития прибрежных районов и управления ими. Это особенно важно для развивающихся стран, которым может не хватать ресурсов для смягчения последствий экстремальных явлений или реагирования на них, что делает их жителей еще более уязвимыми.

"Исследование указывает на важность улучшения представлений о режимах естественной изменчивости климата в наших современных климатических моделях, в дополнение к более точному представлению (антропогенных) эффектов потепления", - сказал Хан.

Хотя прошлые исследования были сосредоточены на морских волнах тепла и экстремальных значениях высоты уровня моря в течение нескольких дней или недель, это одно из первых исследований, изучающих эти события в контексте основных климатических изменений, таких как Эль—Ниньо и диполь Индийского океана, или Индийское Ниньо, которые могут длиться много месяцев или дольше.

"Мы хотели объединить все эти нити исследований в тематическом исследовании для Индонезии, которая является эпицентром комбинированных эффектов Эль-Ниньо и диполя в Индийском океане, и где мы ожидаем, что комбинированные опасности морских волн тепла и высокого уровня моря будут выражены", - сказал соавтор исследования. Майкл Макфаден, старший научный сотрудник Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA).

Глобальные температуры, вероятно, продолжат повышаться, а экстремальные погодные явления и явления в океане, вероятно, продолжат происходить чаще и с большей интенсивностью, если правительства не предпримут шаги по прекращению антропогенного изменения климата, говорят исследователи, отмечая, что такие шаги включают сокращение выбросов парниковых газов от сжигания ископаемого топлива и ограничение обезлесения.

Исследователи также утверждают, что более богатым и развитым странам, вероятно, потребуется внести самые большие изменения. Хотя такие страны, как Соединенные Штаты и Китай, ответственны за огромные объемы выбросов парниковых газов, развивающиеся страны, такие как Индонезия, которые выделяют гораздо меньшее количество парниковых газов, часто несут на себе основную тяжесть последствий изменения климата.

"Суть в том, что изменение климата реально, опасно и дорого обходится, особенно для тех, кто несет наименьшую ответственность за создание ситуации, в которой мы оказались", - сказал Макфаден.

"Хорошая новость заключается в том, что, хотя мы являемся частью проблемы, мы также можем быть частью решения".