Исторические тенденции суточного диапазона температур ограничивают будущие климатические прогнозы

Почему важны сегодняшние колебания температуры между днем и ночью

Многие из нас замечают, когда днем становится жарче или ночи уже не так сильно остывают, как прежде. Ежедневный размах между дневными максимумами и ночными минимумами — суточный диапазон температур (DTR) — влияет на здоровье, урожайность, потребление энергии и экосистемы. В этом исследовании показано, что изменения DTR за последние десятилетия можно использовать, чтобы уточнить прогнозы того, как региональные климатические условия будут реагировать на продолжающееся глобальное потепление, обеспечивая более надежные ориентиры для местного планирования.

От дневных максимумов и ночных минимумов к подсказкам о будущем климате

DTR — это просто разница между максимальной и минимальной температурой за сутки, но он отражает, как тепло и влага перемещаются в атмосфере и на поверхности земли. В конце XX века ночи в многих районах прогревались быстрее, чем дни, что сужало DTR и породило понятие «ночного потепления». В последние годы в некоторых регионах картина поменялась: дневные максимумы стали расти быстрее ночных минимумов, расширяя суточный размах. Эти сдвиги тесно связаны с изменениями облачности, влажности почвы и приходящего солнечного излучения, которые также играют важную роль в формировании климатических экстремумов, таких как волны жары и резкие похолодания.

Поиск стабильной закономерности в многочисленных климатических моделях

Климатические модели сильно расходятся во мнениях о том, как изменится DTR над сушей к концу этого столетия. Некоторые прогнозируют сжатие суточного диапазона, другие — его расширение, и это различие проявляется даже в одном и том же регионе. Авторы проанализировали 26 современных климатических моделей и искали «всплывающую» закономерность: постоянную связь между смоделированным каждой моделью трендом DTR за период 1981–2014 годов и ее прогнозом будущего изменения DTR при продолжающихся выбросах парниковых газов. Они обнаружили явную зависимость на большей части суши: модели, показавшие более положительный (или менее отрицательный) исторический тренд DTR, как правило, прогнозировали меньшее будущее снижение — или даже увеличение — DTR. Эта связь сохранялась при разных сценариях выбросов и даже при продлении исторического периода до 2024 года, что указывает на ее устойчивость, а не на случайность.

Уточнение региональных прогнозов с помощью наблюдаемых данных

Поскольку эта связь сильна во многих регионах, исследователи использовали наблюдаемые тренды DTR из глобального температурного набора данных, чтобы «подправить» модельные прогнозы в сторону реальности. На практике это означает применение наблюдаемого прошлого тренда для коррекции будущей оценки каждой модели, а затем объединение скорректированных оценок. Они применили этот метод к 44 опорным регионам, использованным в недавних отчетах IPCC, и обнаружили, что в 27 из них — покрывающих примерно две трети суши мира — коррекция оказалась статистически надежной. В этих регионах сдержанные (ограниченные) прогнозы показывают, что DTR в целом будет сокращаться с потеплением, особенно в высоких широтах, таких как российская Арктика, тогда как в некоторых местах — например, в Средиземноморье, частях Южной Америки и отдельных районах Африки и Азии — вероятно сохранение или даже увеличение суточного размаха. Важно, что этот подход сокращает неопределенность моделей примерно на 15–68 % в этих 27 регионах, давая существенно более узкий диапазон возможных будущих сценариев.

Как облака, солнечное излучение и влажность почвы управляют изменениями

Исследование также рассматривает, почему исторические и будущие изменения DTR так хорошо согласуются. Ключевую роль играет облачность. Меньше облаков означает больше солнечного света, прогревающего поверхность днем и повышающего дневные максимумы, в то время как ночью облака меняют баланс инфракрасного излучения, уходящего в космос. Авторы показывают, что снижение облачности тесно связано с увеличением DTR как в прошлом, так и в прогнозах, и что этот эффект усиливается по мере роста концентраций парниковых газов. Важны и другие факторы: влажность почвы и перенос тепла и влаги между землей и воздухом определяют, насколько резко повышаются дневные температуры и насколько сильно остывают ночи. Регионы, которые высыхают из‑за уменьшения осадков или увеличения испарения, склонны испытывать большие сдвиги DTR, особенно в определенные сезоны.

Что это значит для людей и планирования

Показав, что прошлые изменения суточных колебаний температуры могут надежно ограничивать будущие прогнозы, работа предлагает новый способ снизить неопределенность региональных климатических прогнозов. Для лиц, принимающих решения в сферах теплового стресса, урожайности, рисков заболеваний или энергопотребления, важно знать не только, насколько вырастут средние температуры, но и как будут расширяться или сжиматься дневные максимумы и ночные минимумы. Исследование показывает, что внешние факторы — главным образом выбросы парниковых газов и связанные с облаками изменения — оставили устойчивый отпечаток на DTR, который сохранится в будущем. Использование этого отпечатка для уточнения модельных прогнозов приближает нас к уровню детализации, необходимому для обоснованной местной адаптации к климату и принятия политических решений.

Цитирование: Liu, A., Xue, D., Yang, B. et al. Historical diurnal temperature range trends constrain future climate projections. Commun Earth Environ 7, 163 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03185-9

Ключевые слова: суточный диапазон температур, региональные климатические прогнозы, облачность, парниковые газы, климатические экстремумы