PNAS: Верхняя граница экстремальных температур над сушей средних широт
Волны тепла наносят большой вред обществам, особенно в регионах средних широт, не приспособленным к высоким температурам. Таким образом, для адаптации к продолжающемуся глобальному потеплению необходим точный прогноз экстремально высоких температур. Авторы предлагают теорию верхней границы приземных температур в средних широтах и масштабирование того, как годовые максимальные температуры над сушей в средних широтах будут меняться при глобальном потеплении.
Волны тепла наносят ущерб обществу во всём мире и усиливаются с глобальным потеплением. Некоторые механические факторы волн тепла, такие как атмосферное блокирование и обратная связь между влажностью почвы и атмосферой, хорошо известны своей способностью повышать температуру приземного воздуха. Однако остаётся неясным, что ограничивает максимальную температуру приземного воздуха во время волн тепла; это стало очевидным при недавнем возникновении волн тепла в северном полушарии, когда температура выходила далеко за пределы верхней границы наблюдаемого статистического распределения. Авторы представляют доказательства гипотезы о том, что конвективная неустойчивость ограничивает годовые максимальные температуры приземного воздуха над сушей средних широт. Они предлагают теорию соответствующей верхней границы среднеширотных температур, точно описывающую наблюдаемую связь между температурами на поверхности и в средней тропосфере. Показано, что известные драйверы волн тепла сдвигают положение состояния атмосферы в фазовом пространстве, описываемом теорией, изменяя его близость к верхней границе. Эта теория предполагает, что верхняя граница для максимальных температур приземного воздуха в средних широтах должна увеличиваться в 1,9 раза быстрее, чем температура на уровне 500 гПа во время и в месте возникновения максимальных температур приземного воздуха. Используя эмпирическое потепление на уровне 500 гПа, авторы прогнозируют, что верхняя граница максимальных температур приземного воздуха над сушей в средних широтах северного полушария (от 40° до 65° с.ш.) будет повышаться примерно в два раза быстрее, чем глобальная средняя приземная температура воздуха, а максимальные температуры приземного воздуха будут увеличиваться быстрее, чем эта граница. над засушливыми регионами в самые жаркие дни.
