Повышение температуры приводит к более влажным тропическим циклонам в Северной Атлантике

Почему меняется дождь от штормов

Тропические циклони в Северной Атлантике уже печально известны тем, что приносят огромные объемы осадков — от Карибских островов до восточного побережья США. По мере прогрева океанов и воздуха сообщества хотят знать: будут ли будущие штормы вызывать еще более сильные ливни, и будет ли этот дождь падать близко к глазу шторма или распространяться на большие расстояния? В этом исследовании проанализированы более двух десятилетий спутниковых и метеорологических данных, чтобы показать, как потепление изменяет размер, структуру и осадки как тропических циклонов, так и обширных посттропических штормов, которыми они часто становятся.

Измерение истинного размера шторма

Чтобы понять, как шторма реагируют на температуру, авторам сначала потребовался более точный способ определить, насколько велик циклон на самом деле. Вместо использования фиксированного расстояния от центра или традиционной меры на основе давления они разработали новую радиальную меру, основанную на ветре, названную r6. Этот радиус отмечает, насколько далеко от центра вихревые ветры остаются достаточно сильными, чтобы быть частью циркуляции шторма. Вычисленный на основе высокоразрешающей реаналитики ветров ERA5 для сотен штормов Северной Атлантики в период с 2001 по 2024 гг., r6 отслеживает, как размер шторма меняется со временем — от компактных тропических систем до значительно более широких посттропических. Затем команда использовала спутниковые оценки осадков, чтобы сфокусироваться специально на сильных ливнях, определяемых как верхние несколько процентов по интенсивности осадков внутри этого изменяющегося контура шторма.

Две очень разные фазы одного и того же шторма

Оказалось, что тропические циклоны и их посттропические потомки реагируют на потепление поразительно по-разному. Пока шторма остаются тропическими, более теплые и влажные условия, как правило, делают их более компактными: поля ветра сокращаются, а самые сильные ливни смещаются ближе к глазу. В то же время интенсивность внутреннего ядра осадков резко возрастает с температурой, увеличиваясь примерно в два — три раза быстрее, чем ожидалось бы только исходя из способности атмосферы удерживать больше влаги. Когда штормы смещаются на север и становятся посттропическими, они обычно разрастаются и становятся более несимметричными, распространяя дождь вдоль фронтов на сотни километров. На этой поздней стадии локальное поверхностное потепление гораздо слабее влияет на размер шторма и на расположение самых сильных дождей, потому что теперь доминируют крупномасштабные метеорологические процессы средних широт.

Как потепление усиливает ливни

Исследование рассмотрело несколько способов описать «насколько тепло» в окружающей среде: температура воздуха у поверхности, температура точки росы (мера влажности), температура поверхности моря и комбинированная мера тепла и влаги — эквивалентная потенциальная температура. Для тропических циклонов интенсивность сильных дождей возрастала сильнее всего с ростом температуры воздуха и точки росы, часто более чем в три раза превосходя классическое ожидание, что осадки должны увеличиваться примерно на 7 процентов на градус потепления. Дождь не только становился интенсивнее, но и общий объем сильных осадков и, для большинства мер температуры, площадь, покрываемая этим дождем, также увеличивались. Важный нюанс: над очень теплыми морями штормы могли становиться необычно большими и долговечными, особенно в Карибском регионе, где слабые направляющие ветры замедляют их движение. Более медленное смещение позволяет интенсивным ливням задерживаться над одной и той же территорией, существенно усиливая риск наводнений.

Скрытые факторы: влага, движение и широта

Помимо простой температуры, результаты показывают, как уровни влажности, скорость шторма и его географическое положение формируют воздействие осадков. В теплых, влажных условиях на низких широтах тропические циклоны, как правило, более симметричны, с плотным кольцом мощных гроз вокруг глаза. Это способствует очень интенсивным внутренним ливням, даже несмотря на общее сжатие шторма. На больших широтах и в посттропической фазе более сильный вертикальный сдвиг ветра и взаимодействие с фронтами растягивают шторма и отодвигают самые сильные осадки далеко от центра, создавая широкие полосы умеренных и сильных дождей, но меньшую чувствительность к локальному потеплению. В исследовании также подчеркивается, что медленно движущиеся штормы в теплых регионах могут приводить к экстремальным многодневным суммам осадков, даже если их площадный след сильных дождей не увеличивается так сильно.

Что это означает для людей, находящихся в зоне риска

Для жителей побережий Атлантики и Карибского бассейна послание трезвое, но ясное. По мере дальнейшего потепления океанов и воздуха тропические циклоны, вероятно, будут приносить более сильные, более сконцентрированные ливни около своих ядер, а в некоторых регионах могут становиться крупнее и двигаться медленнее, существенно повышая риск наводнений. Посттропические шторма останутся широкими, заполненными дождем системами, поведение которых определяется скорее крупномасштабными погодными условиями, чем локальными температурами моря, но и они могут использовать более теплую, более влажную атмосферу. Новая метрика размера шторма и детальный анализ связей «температура—осадки», представленные в исследовании, дают более реалистичную картину эволюции дождей от циклонов и помогают планировщикам и синоптикам лучше прогнозировать, где и когда в условиях потепления климата наиболее вероятны опасные наводнения.

Цитирование: Ali, H., Fowler, H.J., Reed, K. et al. Warmer temperatures lead to wetter tropical cyclones in the North Atlantic. npj Clim Atmos Sci 9, 90 (2026). https://doi.org/10.1038/s41612-026-01363-2

Ключевые слова: тропические циклони, ливни от ураганов, потепление климата, посттропические шторма, риск наводнений