Атмосферні річки: науковці розкрили природу потужних погодних явищ

Атмосферні річки, які раніше вважалися характерними лише для західного узбережжя США, виявляються глобальним метеорологічним явищем, що привертає дедалі більшу увагу науковців по всьому світу. Ці велетенські потоки вологи в атмосфері можуть простягатися на відстань до 3200 кілометрів та суттєво впливати на погодні умови різних регіонів планети.

Формування атмосферних річок відбувається над океанами, переважно в тропічних та субтропічних широтах. Там вода випаровується і збирається у велетенські повітряні потоки водяної пари, які рухаються в нижніх шарах атмосфери у напрямку до Північного та Південного полюсів. Ці атмосферні утворення мають чітко виражену вузьку структуру — в середньому близько 800 кілометрів завширшки та до 1600 кілометрів завдовжки.

Професор Кліффорд Масс з Вашингтонського університету зазначає, що до появи супутникових технологій у середині 1970-х років науковці не мали чіткого розуміння природи сильних дощів на західному узбережжі. Лише з розвитком супутників GOES (Геостаціонарні операційні екологічні супутники), створених NASA та керованих Національним управлінням океанічних і атмосферних досліджень (NOAA), дослідники отримали можливість спостерігати за цими явищами.

Сам термін «атмосферна річка» з'явився у 1990-х роках завдяки дослідженням науковців Массачусетського технологічного інституту — метеоролога Реджинальда Ньюелла та дослідника Йонга Чжу. Спочатку вони використовували термін «тропосферна річка», але згодом змінили його на «атмосферна річка», оскільки ці утворення переносять кількість води, порівнянну з річкою Амазонкою.

Механізм випадання опадів з атмосферних річок потребує специфічних умов. Подібно до того, як потрібно стиснути мокру губку для виділення води, атмосферна річка потребує механізму висхідного руху повітря для вивільнення опадів. Коли атмосферні річки піднімаються вгору, водяна пара охолоджується, конденсується і випадає у вигляді дощу чи снігу.

На західному узбережжі США цей процес відбувається природним шляхом через зіткнення з гірськими хребтами. Однак у центральній частині країни механізм складніший — висхідний рух зазвичай спричиняється атмосферною нестабільністю, яка менш передбачувана, ніж взаємодія з горами. Наприклад, на початку квітня в Центральних штатах холодне повітря з півночі зіштовхнулося з атмосферною річкою з боку Мексиканської затоки, що призвело до підйому вологого повітря.

Травіс О'Браєн, доцент Університету Індіани та співавтор дослідження про атмосферні річки на Середньому Заході та Східному узбережжі, пояснює: «Коли тепле повітря піднімається до точки, де воно стає теплішим за навколишнє середовище, воно може різко здійматися вгору, що призводить до сильних гроз».

Наслідки дії атмосферних річок можуть бути як корисними, так і руйнівними. Слабші атмосферні річки приносять необхідні дощі та сніг, тоді як сильніші можуть спричинити катастрофічні повені та зсуви ґрунту. Показовим прикладом стала серія з дев'яти атмосферних річок, які вразили Каліфорнію взимку 2022−2023 років, спричинивши тижні масштабних повеней, але водночас допомігши подолати багаторічну посуху.

Деніел Свейн, кліматолог з Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі, зазначає, що інтерес до атмосферних річок зазвичай зростає під час особливо вологих та штормових періодів у Каліфорнії. Він підкреслює важливість розрізнення між звичайними атмосферними річками, які приносять корисні опади, та потужнішими явищами, що можуть спричинити руйнування.

Для кращого розуміння інтенсивності цих явищ у 2019 році було представлено спеціальну шкалу класифікації атмосферних річок. Доктор Марті Ральф, директор Центру екстремальних погодних явищ та води Західного узбережжя в Інституті океанографії Скріппса в Сан-Дієго, очолив розробку цієї шкали. Вона застосовується не лише на західному узбережжі США, але й в інших регіонах світу, включаючи Арктику та Антарктику.