Исследователи изучили архивы данных об уровне моря за последние 70 лет. Оказалось, что глобальные изменения погоды предсказывают, куда именно обрушатся экстремальные волны. Научная работа опубликована в профильном издании Journal of Geophysical Research: Oceans. Специалисты давно знали о связи между крупномасштабными климатическими процессами и путями движения штормов в северо-западной части Европы. Теперь выяснилось, что те же атмосферные условия решают, какой именно участок берега примет на себя главный удар стихии. Прогнозировать такие бедствия всегда тяжело из-за сложного сочетания сильных ветров, низкого давления и особенностей рельефа дна. Полученные знания помогут синоптикам заранее предупреждать прибрежные сообщества о грядущих бедствиях.
Откуда приходят опасные волны
Штормовые нагоны возникают, когда сильный ветер и пониженное атмосферное давление сгоняют массу морской воды на сушу, преодолевая защитные сооружения. В сочетании с высокими приливами и экстремальными волнами это приводит к разрушительным прибрежным наводнениям. Подобное случилось в конце января 1953 года, когда глубокая область низкого давления прошла по Северному морю и подняла уровень воды на три метра выше нормы. Тогда разрушительные наводнения обрушились на побережье Великобритании, Нидерландов и Бельгии. Схожий мощный шторм зафиксировали в 2013 году, но современные дамбы помогли предотвратить масштабную катастрофу на том же участке суши.
Северное море особенно уязвимо из-за своей географической формы. Узкий воронкообразный бассейн между востоком Англии и Нидерландами сгоняет воду вглубь суши, а мелководье значительно усиливает высоту волны. Исследователи проанализировали исторические данные по региону, очистили их от сезонных колебаний и выделили аномально высокие подъемы воды. С помощью методов машинного обучения они объединили участки побережья в группы по времени прохождения экстремальных нагонов. Анализ показал, что непогода на юге и западе Англии зарождается далеко в открытой Атлантике, у берегов Канады. Напротив, штормы для Северного моря и Шотландии приходят из северных широт, от берегов Гренландии.
Роль атмосферного давления и Арктики
Главным фактором, определяющим географию удара, оказалось атмосферное давление над Северной Атлантикой. Если давление падает над Исландией сильнее, чем над Азорскими островами, штормы чаще бьют по северным и центральным районам Британии. Струйное течение смещается к северу и ведет циклоны соответствующим путем. Если же давление над Исландией аномально высокое, ситуация меняется прямо противоположным образом. Струйное течение замедляется и уходит на юг, направляя штормовые фронты к южным берегам Британии и принося высокие волны.
Ученые подчеркивают огромную роль Арктики в формировании британской погоды. Потепление в северных широтах уменьшает перепад давления, который питает струйное течение. Из-за этого в будущем штормовые паттерны неизбежно изменятся, включая географию самих нагонов. Авторы работы планируют дальше изучать, как таяние морских льдов меняет характер будущих штормов. Полученные данные помогут местным службам точнее предупреждать прибрежные города о надвигающейся большой воде, так как стандартные компьютерные модели прогнозов до сих пор не всегда учитывали глобальные климатические факторы.