Влияние планетарных климатических колебаний на локальные осадки и наводнения

Атмосферные реки (АР) являются ярким примером. Эти узкие коридоры концентрированного водяного пара, часто длиной в тысячи километров, ответственны за большую долю экстремальных осадков в прибрежных районах средней широты. ENSO сильно модулирует частоту и расположение осадков АР, попадающих на западное побережье США: Эль-Ниньо перемещает АР в Калифорнию, в то время как Ла-Нинья направляет их к Тихоокеанскому северо-западу. Аналогичным образом, НАО контролирует возникновение АР в Европе, причем отрицательные фазы направляют больше АР в сторону Британских островов и Скандинавии. Крупномасштабные колебания также влияют на муссоны: азиатский летний муссон чувствителен к ENSO, при этом Эль-Ниньо в целом ослабляет муссоны и уменьшает количество осадков над Индией, в то время как Ла-Нинья усиливает его, часто повышая риски наводнений в бассейнах Ганга и Брахмапутры.

Другим ключевым механизмом является модификация циркуляции Хедли. Во время Эль-Ниньо поднимающаяся конечность клетки Хэдли сдвигается на восток и укрепляется над центральной частью Тихого океана, создавая аномальное оседание над западным тёплым бассейном Тихого океана. Это подавляет количество осадков над Индонезией и Австралией, но усиливает его над восточной частью Тихого океана и зоной межтропической конвергенции (ITCZ). Положение ITCZ также реагирует на режимы Атлантического и Индийского океанов, влияя на режимы осадков в Западной Африке и на Индийском субконтиненте. Эти физические связи подчеркивают, почему точное предсказание фаз колебаний жизненно важно для сезонных перспектив.

Тематические исследования событий, вызванных колебаниями наводнений

Исторические события иллюстрируют ощутимые последствия этих телесоединений. Эль-Ниньо 1997-98 годов был одним из самых сильных в истории. Его последствия включали разрушительные наводнения вдоль побережья Перу, где количество осадков в Пиуре достигло 40 раз среднего, вызывая широко распространенное затопление и оползни. В Калифорнии серия мощных АР вызвала наводнения и потоки мусора, особенно в феврале 1998 года, вызвав более 500 миллионов долларов ущерба. В Восточной Африке короткие дожди (октябрь-декабрь) 1997 года были исключительно тяжелыми, что привело к катастрофическим наводнениям в Сомали, Кении и Эфиопии, вытеснив сотни тысяч людей и способствуя вспышкам заболеваний.

Событие Ла-Нинья 2010-11 годов произвело противоположную картину. Австралия пережила самую влажную весну за всю историю наблюдений в 2010 году, кульминацией которой стали наводнения в Квинсленде в декабре 2010 года - январе 2011 года. Наводнение было беспрецедентным по масштабам - худшее с 1974 года - погружение 28 000 домов, вынуждающее к массовой эвакуации и вызывающее застрахованные потери в размере 2,38 млрд. долларов США. Это событие было усилено одновременным отрицательным IOD, который усиливал поток влаги на континент. На другой стороне экватора Колумбия столкнулась с интенсивными наводнениями и оползнями в течение 2010-11 годов из-за влияния Ла-Нинья на ITCZ, затрагивая более 3 миллионов человек.

В Европе зимой 2013—14 годов преобладала стойкая негативная фаза НАО. Штормы шли дальше на юг, чем обычно, неоднократно поражая южную Англию и север Франции. Великобритания пережила самую влажную зиму за более чем 250 лет, при этом реки Темза и Северн затопили обширные территории. Более 7000 домов были затоплены, а экономические затраты превысили 1,3 млрд фунтов стерлингов. Это событие подчеркнуло уязвимость даже хорошо подготовленных развитых стран к капризам крупномасштабных климатических колебаний.

Положительные события в области БВД в 2019 году еще раз иллюстрируют, как колебания могут приводить к наводнениям. Более теплые, чем в среднем, СВТ в западной части Индийского океана привели к проливным дождям в Восточной Африке с октября по декабрь. В результате наводнений погибли сотни и более 200 000 человек в Судане, Южном Судане, Эфиопии, Кении и Сомали. То же самое событие создало идеальные условия для размножения пустынной саранчи, что привело к самой страшной вспышке саранчи за десятилетия - каскадная катастрофа, непосредственно связанная с БВД.

Прогнозирование и подготовка к наводнениям, связанным с колебаниями

Поскольку климатические колебания действуют в течение недель или лет, они обеспечивают основу для сезонного прогнозирования . Оперативные центры, такие как Центр прогнозирования климата NOAA и Европейский центр среднесрочных прогнозов погоды, обычно предсказывают фазы ENSO за три-шесть месяцев, используя связанные модели океан-атмосфера. Эти прогнозы переводятся в сезонные прогнозы осадков, которые необходимы для систем раннего предупреждения. Например, когда прогнозируется сильный Эль-Ниньо, менеджеры по чрезвычайным ситуациям в Перу и Калифорнии могут предварительно размещать ресурсы, выпускать публичные предупреждения и активировать защиту от наводнений.