Телесвязи Тихого и Атлантического океанов уменьшают неопределённость многодесятилетних прогнозов Южноамериканского летнего муссона

Почему это важно для людей и природы

Южноамериканский летний муссон приносит большую часть сезонных дождей в Амазонию и прилегающие регионы, формируя реки, леса, фермы и города. Тем не менее учёные по‑прежнему испытывают трудности с оценкой того, как эта жизненно важная система осадков изменится в ближайшие десятилетия. В этом исследовании объясняется, как медленные колебания в Тихом и Атлантическом океанах влияют на муссон, и показан способ снизить неопределённость будущих прогнозов осадков примерно на одну треть.

Прослеживая биение гигантской дождевой системы

Чтобы понять поведение муссона на многodeсятилетних временных шкалах, авторы собрали длинную хронику, уходящую к 1850 году. Вместо того чтобы полагаться только на современные метеостанции и модели, они объединили множество подсказок: годичные кольца деревьев, ледяные керны с высоких гор, уровни рек, исторические документы и инструментальные наблюдения. Применив статистический подход, который сливает эти данные в ансамбль из 1500 возможных историй, они построили надёжный индекс силы летних дождей в ядровом регионе муссона в тропической Южной Америке. Эта реконструкция демонстрирует явные междекадные колебания, с усилением до середины XX века, за которым последовало постепенное ослабление.

Океанические паттерны, тянущие за собой муссон

Далее команда исследовала, что управляет этими медленными подъёмами и спадами. Они сопоставили реконструированную хронику муссона с температурой поверхности моря и картами ветров за прошлый век. Возникла сильная связь с широко охватывающим Тихим паттерном, известным как Интердекадная колебание Тихого океана, а также с изменениями в пассатно‑возвратной циркуляции Тихого океана (Walker) — широком петлеподобном потоке восходящих и нисходящих воздушных масс через тропики. Когда центральная тропическая часть Тихого океана относительно прохладна и циркуляция Walker сильнее, воздух более охотно поднимается над Амазонией и близлежащими Андами, затягивая влажный воздух с тропического Атлантического океана и усиливая муссонные дожди. Когда Тихий океан переходит в более тёплое состояние и циркуляция Walker ослабевает, этот «двигатель» притормаживает, и муссон склонен ослабевать. Контраст температуры в тропическом Атлантике также играет роль, но его влияние меньше и менее последовательное.

Проверка будущих сценариев с помощью «флотов» климатических моделей

Чтобы изучить, что может произойти в ближайшие десятилетия, исследователи обратились к большим коллекциям прогонов климатических моделей из двух крупных моделей земной системы, CESM2 и CanESM5. Каждая модель была запущена многократно с небольшими вариациями начальных условий, создавая ансамбли, которые разделяют одни и те же траектории выбросов парниковых газов, но отличаются внутренней климатической изменчивостью. В 100 симуляциях CESM2 при сценарии высоких выбросов средний результат — явное ослабление муссона и высыхание во многих частях Амазонии и тропических Анд к 2044 году. Однако отдельные прогоны сильно разнородны: некоторые показывают сильное высыхание, другие — умеренное увлажнение в ключевых районах. Этот разброс означает, что внутренние колебания климата могут частично маскировать или усиливать длительный антропогенный сигнал на временах, важных для планирования.

Определяя источники неопределённости

Сравнивая самые влажные и самые сухие члены ансамблей, авторы обнаружили, что большая часть разногласий связана с состояниями Тихого океана, напоминающими противоположные фазы Интердекадной колебания Тихого океана, а также со сдвигами в циркуляции Walker. Когда Тихий океан смещается в негативную фазу, с более прохладными центральными водами и усиленным восточно‑западным обменом воздуха, Амазония и Анды с большей вероятностью демонстрируют тенденции к увлажнению. Позитивная фаза действует наоборот, способствуя широкомасштабному высыханию. Команда количественно оценили эту связь, математически вычленив части смоделированных трендов муссона, связанные с этими тихоокеанскими паттернами. Это сократило статистический разброс будущей силы муссона примерно на 30 процентов, тогда как удаление влияния Атлантики само по себе давало лишь скромное изменение. Они также показали, что если Тихий океан резко уйдёт в одну или другую фазу, шансы на экстремальное увлажнение или высыхание в ближайшие десятилетия кардинально изменятся.

Что это значит для жизни под меняющимся небом

Для фермеров, городских планировщиков и сообществ по всей тропической Южной Америке эти результаты означают, что часть неопределённости будущих осадков можно уменьшить, лучше отслеживая и прогнозируя медленные изменения в Тихом океане и связанной с ним циркуляции Walker. Выбросы парниковых газов по‑прежнему толкают муссон в сторону ослабления, но время и тяжесть высыхания или увлажнения будут сильно зависеть от того, в какую сторону сдвинутся эти природные океанические циклы. Улучшение того, как климатические модели симулируют и инициализируют тихоокеанскую изменчивость, может, следовательно, дать более надёжные указания по будущим потокам рек, рискам наводнений и засух и устойчивости Амазонии и прилегающих экосистем.

Цитирование: Lyu, Z., Shi, F., Yang, Y. et al. Pacific and Atlantic teleconnections reduce uncertainty in multidecadal projections of the South American Summer Monsoon. npj Clim Atmos Sci 9, 111 (2026). https://doi.org/10.1038/s41612-026-01373-0

Ключевые слова: Южноамериканский летний муссон, осадки в Амазонии, Интердекадная колебание Тихого океана, Пассажная циркуляция Тихого океана (Walker), климатическая изменчивость