Эль-Ниньо и Ла-Нинья: как они управляют засухами и наводнениями в мире

Экстремальные погодные явления, такие как засухи и наводнения, оказывают огромное влияние на жизнь людей, экосистемы и экономику. Ученые из Техасского университета в Остине сосредоточили свое внимание на отслеживании этих явлений по всей планете и выяснили, что является их главной движущей силой.

В недавнем исследовании, опубликованном в журнале AGU Advances, исследователи обнаружили, что за последние два десятилетия климатический паттерн ENSO, известный как Южное колебание Эль-Ниньо и включающий фазы Эль-Ниньо и Ла-Нинья в экваториальной части Тихого океана, был доминирующим фактором глобальных экстремальных изменений в общем запасе воды. Более того, выяснилось, что ENSO оказывает синхронизирующий эффект на водные аномалии на разных континентах.

Соавтор исследования Бриджет Скэнлон, профессор Бюро экономической геологии Школы геонаук Джексона, подчеркивает, что понимание того, как развиваются экстремальные явления по всему миру, имеет важные гуманитарные и политические последствия. «В глобальном масштабе мы можем определить, какие районы одновременно становятся влажными или засушливыми, – говорит она. – И это, конечно, влияет на доступность воды, производство продуктов питания, торговлю продовольствием – все эти глобальные процессы».

Общий запас воды – это ключевой климатический показатель, который включает в себя всю воду в определенной области: от поверхностных вод в реках и озерах до снежного покрова, влажности почвы и грунтовых вод. Это одно из первых исследований, отслеживающих взаимосвязь между общим запасом воды и ENSO на глобальном уровне. Ведущий автор Ашраф Ратеб отмечает, что такой подход позволил ученым увидеть, как связаны водные аномалии. «Большинство исследований подсчитывают экстремальные события или измеряют их серьезность, но по определению экстремальные явления редки. Это дает очень мало данных для изучения изменений во времени, – пояснил Ратеб. – Вместо этого мы изучили, как экстремальные явления связаны пространственно, что дает гораздо больше информации о паттернах, вызывающих засухи и наводнения в глобальном масштабе».

Для оценки общего запаса воды использовались гравитационные данные спутников NASA GRACE и GRACE Follow-On (GRACE-FO). Анализ проводился для участков площадью от 300 до 400 километров. Ученые определили влажные экстремумы как любое значение выше 90-го процентиля общего запаса воды для региона, а сухие – как любое значение ниже 10-го процентиля.

Исследователи обнаружили, что аномальная активность ENSO может одновременно вызывать засушливые или влажные условия в отдаленных друг от друга регионах. Сухие экстремумы в одних частях света связаны с Эль-Ниньо, в других – с Ла-Ниньей, а для влажных экстремумов наблюдается обратная картина. Например, засухи во время Эль-Ниньо наблюдались в Южной Африке в середине 2000-х годов и в Амазонии в 2015–2016 годах. А в 2010–2011 годах фаза Ла-Нинья совпала с чрезвычайно влажными условиями в Австралии, на юго-востоке Бразилии и в Южной Африке.

Помимо выявления глобального влияния ENSO на водные ресурсы, исследование также обнаружило глобальный сдвиг в водных экстремумах, произошедший примерно в 2011–2012 годах. До 2011 года преобладали влажные аномалии, а после 2012-го – сухие. Этот сдвиг связывают с более длительным десятилетним климатическим циклом в Тихом океане, который модулирует эффекты ENSO.

Данные, предоставленные спутниками GRACE и GRACE-FO, охватывают всего 22 года (2002–2024). Тем не менее, даже за этот относительно короткий промежуток времени исследование показывает, насколько взаимосвязаны климат и вода на всей планете. Джей Ти Ригер из Лаборатории реактивного движения NASA говорит: «Они действительно улавливают ритм этих больших климатических циклов, таких как Эль-Ниньо и Ла-Нинья, и то, как они влияют на наводнения и засухи, с которыми мы все сталкиваемся. Это не просто Тихий океан, который живет своей жизнью. Все, что там происходит, в конечном итоге затрагивает всех нас здесь, на суше».

Бриджет Скэнлон добавляет, что связь между водными аномалиями и климатическими закономерностями подчеркивает важность понимания экстремальных явлений как части климатического цикла и необходимости готовиться к ним. «Мы часто слышим мантру о том, что у нас заканчивается вода, но на самом деле речь идет об управлении экстремальными явлениями, – подчеркнула Скэнлон. – И это совершенно другое послание».