Полярный вихрь готовит резкий поворот в погоде

Высоко над Северным полюсом, в слое атмосферы, который большинство людей вспоминает разве что в научных статьях, в эти дни происходит изменение, способное заметно перекроить погодные карты всего Северного полушария. В ближайшие недели процессы в стратосфере приведут к ослаблению полярного вихря — и это создаёт условия для холодного и снежного декабря в Европе, Азии и частях США.

Для значительной части Соединённых Штатов, где середина ноября проходит под рекордным теплом, перемена может оказаться почти шоковой: от аномальной жары — к резкому похолоданию всего за считаные дни. И что особенно примечательно, нынешнее событие может стать одним из самых ранних серьёзных нарушений полярного вихря за всю спутниковую историю наблюдений.

Что такое полярный вихрь и почему он важен

Полярный стратосферный вихрь — это мощное кольцо ветров, удерживающее крайне холодный воздушный купол над Арктикой. В норме оно работает как ограждение, не позволяя морозному воздуху свободно уходить на юг. Но когда структура вихря нарушается, холодные массы начинают смещаться в средние широты: над США, Европой и Центральной Азией случаются сильные морозы, нередко сопровождающиеся штормами и продолжительными снегопадами.

Сейчас в стратосфере происходит так называемое внезапное стратосферное потепление — быстрый и значительный рост температуры воздуха на высоте около 30–50 км. На поверхности он не чувствуется напрямую, но в верхних слоях атмосферы такие скачки вызывают серьёзные изменения в циркуляции.

Как объясняет метеоролог Национального управления океанических и атмосферных исследований США (NOAA) Эми Батлер, резкое потепление ведёт к ослаблению ветров полярного вихря, а иногда и к их развороту в противоположном направлении. Когда вихрь теряет устойчивость, он буквально «сползает» с полюса, и холод начинает просачиваться на юг.

Редкое явление для ноября

Внезапные стратосферные потепления больше характерны для января или февраля. Но нынешнее — происходит в ноябре, что для специалистов выглядит крайне необычно. По словам Юды Коэна, исследователя из MIT, подобные события в начале зимы фиксируются крайне редко.

Учёные пока не полностью понимают механизмы, запускающие такие изменения. Но именно они зачастую становятся предвестниками сильнейших холодных волн в США и Европе. Из-за связи между стратосферой и тропосферой (слоем, где формируется погода на поверхности) нарушения в верхних слоях атмосферы через несколько дней или недель отражаются на температуре и характере осадков.

В ближайшие две недели, по оценкам специалистов, последствия начнут ощущаться в Северной Америке, Европе и Азии. Прогноз пока содержит ощутимую долю неопределённости, но вероятность холодного декабря растёт.

Почему реакция атмосферы так непредсказуема

Даже если разрушение полярного вихря происходит с большой силой, предсказать, куда именно двинутся холодные массы, сложно. На прогноз влияет множество факторов: состояние струйных течений, расположение центров высокого давления, состояние океанов, включая тепловые аномалии.

Метеоролог Андреа Лопес Лэнг из Университета Висконсин–Мэдисон отмечает, что после подобных событий реакция атмосферы может растягиваться на месяц и дольше. В такие периоды климатическая система становится особенно чувствительной: дорожные карты циклонов смещаются, струйные течения изгибаются сильнее обычного, а холодные выбросы происходят чаще.

В Северной Америке нередко формируется характерная картина: над Аляской — область высокого давления и аномального тепла, а к востоку от неё — глубокая «вмятина» струйного течения, по которой холодный воздух опускается на центральные и восточные штаты США. В прошлом такие сценарии приводили к обильным снегопадам и ранним ледяным штормам в декабре.

Когда можно ждать изменения погоды

Хотя уже сейчас спутники фиксируют бурные процессы в стратосфере, задержка между ними и последствиями на поверхности обычно составляет от одной до трёх недель. Поэтому холод может проявиться в конце ноября или в начале декабря.

Некоторые долгосрочные прогнозы пока не отражают масштаба происходящих процессов — до тех пор, пока модели не учтут ослабление вихря. Тем не менее синоптики следят за признаками перестройки струйных течений, которые обычно предшествуют суровым холодным волнам.

Как учёные наблюдают за происходящим

Оценка состояния полярного вихря практически полностью зависит от спутников. Они фиксируют температуру стратосферы, направление и скорость ветров, концентрацию озона и другие параметры, которые невозможно получить из наземных наблюдений.

Но в последние годы доступность части спутниковых данных снизилась. Несколько аппаратов вышли из строя, а новые — не полностью замещают потерянные инструменты. По словам Лопес Лэнг, это создает риски: если качество данных упадёт, прогнозы нарушения полярного вихря могут стать менее точными.

Стратосфера остаётся одним из наименее изученных слоёв атмосферы, и каждое крупное событие даёт редкую возможность лучше понять процессы, которые формируют климатические аномалии. Но без постоянного спутникового мониторинга такие исследования станут затруднительными.

Почему внезапные стратосферные потепления так важны

Интерес к подобным событиям резко вырос за последние десять лет — после нескольких чрезвычайно холодных зим, которые обрушивались на США и Европу вслед за разрушением полярного вихря. Сценарий был схожим: сначала резкое потепление в стратосфере, затем разворот ветров, а спустя пару недель — сильные морозы на поверхности.

Одно из самых известных подобных событий произошло в 2018 году, когда волна холода затронула большую часть США и Европы — от американского Среднего Запада до Балкан. В Великобритании этот период даже получил собственное название — «Зверь с Востока».

Но важно, что не каждое внезапное потепление приводит к катастрофическим холодам. Иногда вихрь разрушаетcя не полностью или смещается в ту часть полушария, где последствия ощущаются меньше. Поэтому синоптики подчёркивают: пока рано говорить о масштабах будущего холода, хотя вероятность аномалий выше обычной.

Что это значит для северного полушария в целом

Если текущая перестройка окажется мощной, декабрь может принести:

— более частые вторжения арктического воздуха;
— обильные снегопады в США, Канаде и Европе;
— изменения траектории циклонов в Атлантике;
— усиление температурных контрастов, что повышает риск зимних штормов.

При этом регионы, находящиеся на периферии струйного течения, могут испытать противоположные эффекты — например, аномальное тепло или засушливые периоды. Такие контрастные сочетания характерны для зим, когда полярный вихрь ослаблен.

Что будет дальше

Атмосферные модели продолжают фиксировать ослабление вихря. Если процесс будет развиваться так же, как сейчас, декабрь вполне может оказаться холоднее нормы в значительной части северного полушария.

Учёные подчёркивают, что точные прогнозы появятся через несколько дней, когда станет ясно, насколько сильно вихрь будет разрушен и куда сместится его центр. Но уже сейчас ясно: в ближайшие недели погода в северных широтах претерпит серьёзные изменения.