Вчені навчилися відстежувати рух води по планеті завдяки її “атомним відбиткам”
Уявіть, що можна прослідкувати шлях кожної краплі води, від океанів до хмар і назад на землю. Саме це стало можливим завдяки новому методу, який використовує тонкі “відбитки” води, закодовані в її атомах.
Вода складається з водню та кисню, але деякі з цих атомів мають важчі варіанти, відомі як ізотопи. Коли вода випаровується, конденсується і рухається через атмосферу, співвідношення цих ізотопів змінюється певним, передбачуваним способом. Ці зміни працюють як підпис, який дозволяє вченим простежити, де саме перебувала вода.
Поєднання цих даних з моделями водного циклу допомагає краще зрозуміти екстремальні погодні явища — штормові дощі, повені та посухи — і точніше прогнозувати, як зміна клімату може впливати на погоду.
Краща точність завдяки об’єднаним моделям
Дослідники з Токійського університету застосували підхід під назвою ensemble, який об’єднує результати кількох моделей клімату одночасно. Вони використали дані восьми моделей, що відстежують ізотопи води, охоплюючи період з 1979 по 2023 рік. Кожна модель працювала з однаковими даними про вітер та температуру поверхні океану, що дозволяло порівнювати поведінку окремих моделей і оцінювати, наскільки середнє значення узгоджується з реальністю.
“Зміни у водних ізотопах відображають переміщення вологи, конвергенцію та великомасштабну циркуляцію атмосфери. Раніше інтерпретувати ці процеси було складно через розбіжності моделей. Тепер наше об’єднане середнє значення краще відповідає даним про глобальні опади, водяну пару, сніг та супутникові спостереження,” — пояснив професор Кей Йошимура, один з керівників дослідження.
Вода і великі кліматичні системи
Аналіз останніх трьох десятиліть показав, що кількість водяної пари в атмосфері зростає разом із глобальним потеплінням. Крім того, результати моделювання підтвердили сильний зв’язок між водним циклом та основними кліматичними системами, включно з Ель-Ніньо, Північно-Атлантичною осциляцією та Південною анулярною модою. Ці системи визначають доступність води на кілька років вперед і суттєво впливають на клімат для мільярдів людей.
Перший у світі комплексний підхід
Об’єднання кількох моделей в одну структуру — світовий прецедент. Такий підхід дозволяє розділити ефекти, що виникають через особливості конкретних моделей, від загальних закономірностей водного циклу.
“Це відкриває нові можливості для інтерпретації минулого клімату і забезпечує надійнішу основу для прогнозування того, як глобальний водний цикл і погода реагуватимуть на подальше потепління,” — додав професор Йошимура.
Це дослідження робить великий крок уперед у розумінні того, як вода рухається по нашій планеті, і як ці рухи впливають на життя та клімат на Землі.
Джерело: portaltele.com.ua