Усиленная стойкость Уральского блокирования при сильной положительной АО: роль штормовых треков Северной Атлантики и динамики потенциальной вихревости

Почему зимняя погода вдалеке взаимосвязана

Зимние морозы в Европе и Азии могут казаться загадкой на фоне ускоренного потепления Арктики по сравнению с остальной частью планеты. В этом исследовании рассматривается, как ключевой климатический паттерн — Арктическая колебательная мода (АО) — и мощные штормы Северной Атлантики могут действовать в связке, закрепляя необычную погоду над Уралом и создавая эффекты, которые усиливают сильные морозы по всей Евразии.

Климатический паттерн с раздвоенной личностью

Арктическая колебательная мода описывает, как давление воздуха колеблется между Арктикой и средними широтами, меняя силу и положение струйного течения в верхних слоях атмосферы. При отрицательной АО более слабые ветры с запада на восток способствуют атмосферным «заторам», называемым блокированием, над Уралом, что часто связано с паттерном «тёплая Арктика — холодная Евразия». Напротив, положительная фаза АО обычно считается укрепляющей струйное течение и подавляющей блокирование. Однако наблюдения показывают, что сильные и длительные уральские блокирования всё же происходят и при положительной АО, что представляет собой задачу, которую это исследование стремится решить.

Сильные положительные фазы меняют пути штормов

Авторы проанализировали более четырёх десятилетий зимних данных, отслеживая отдельные штормы Северной Атлантики и классифицируя уральские блокирования по силе положительной АО в дни до их возникновения. Они обнаружили, что при слабо положительной АО штормы идут разрозненными траекториями, и лишь около половины достигают Арктики. Однако при сильно положительной АО струйное течение превращается в концентрированную «магистраль», которая изгибает штормы на север в направлении Баренцева–Карского моря: более двух третей штормов входят в Арктику. Этот упорядоченный «поезд» штормов доставляет большие объёмы тепла и влаги к полярным морям, создавая условия для более устойчивого блокирования.

Арктическое потепление, потеря льда и петли обратной связи

Когда эти штормовые системы прогоняют тёплый и влажный воздух в район Баренцева–Карского моря в зимы с сильной положительной АО, поверхность и нижние слои атмосферы быстро прогреваются, морской лёд сокращается, и возрастает облачность. Такое сочетание увеличивает нисходящую длинноволновую радиацию, удерживая больше тепла у поверхности и усиливая первоначальное потепление. Одновременно уменьшение контраста температур между воздухом и океаном временно сокращает потери тепла с моря, дополнительно поддерживая повышенные арктические температуры. В таких условиях лед продолжает уменьшаться в течение многих дней, а позднее возобновлённый обмен воздух—море высвобождает дополнительное тепло и влагу. В довесок, закреплённый уральский антициклон направляет леденящий воздух в центральную Евразию, углубляя холодную часть паттерна «тёплая Арктика — холодная Евразия».

Как ослабляются «пружины» внутренней атмосферы

Помимо поверхностных изменений, исследование сосредоточено на том, как эти процессы изменяют потенциальную вихревость — величину, помогающую описать устойчивость атмосферы к крупномасштабным волновым искривлениям. При сильной положительной АО штормовое арктическое потепление и радиационные обратные связи ослабляют градиент этой величины между низкими и высокими широтами над уральским районом. Это снижает восстанавливающую «пружину», которая обычно возвращает волны в исходное положение, позволяя блокирующему паттерну задерживаться. Анализ по отдельным событиям показывает, что когда этот градиент особенно слаб в момент начала блокирования, уральский антициклон имеет тенденцию к более долгому существованию. При слабо положительной АО изменения менее выражены и менее организованы, поэтому блокирование короче по времени и более склонно к дрейфу.

Что это значит для будущих зимних экстремумов

В целом результаты показывают, что очень сильная положительная Арктическая колебательная мода может фактически поддерживать, а не подавлять, длительное уральское блокирование, направляя штормы в Арктику и перестраивая как поверхностные условия, так и атмосферу вверху. Это «взаимодействие штормов и потенциальной вихревости» помогает объяснить, почему тяжёлые холода в Евразии всё ещё возможны в зимы, доминируемые положительной АО. Также это указывает на то, что по мере продолжения арктического потепления и отступления морского льда чувствительность погоды средних широт зимой к смещениям штормовых треков и силе струйного течения может возрасти, что представляет и вызов, и возможность для улучшения субсезонных прогнозов холодовых экстремумов.

Цитирование: Ku, HY., Noh, H., Wang, M. et al. Enhanced persistence of Ural blocking under strong positive AO: the role of North Atlantic storm tracks and potential vorticity dynamics. npj Clim Atmos Sci 9, 116 (2026). https://doi.org/10.1038/s41612-026-01384-x

Ключевые слова: Арктическая колебательная мода, Уральское блокирование, Штормы Северной Атлантики, Арктическое потепление, Евразийские экстремумы холода