Посадка деревьев может защитить от штормового воздействия. Согласно новому исследованию, масштабное лесовосстановление в Европе может привести к сокращению числа внетропических циклонов до 80%.
Внетропический циклон, также называемый волновым циклоном или циклоном средней широты, тип штормовой системы, образующейся в средних или высоких широтах, в районах больших горизонтальных колебаний температуры, называемых фронтальными зонами. Внетропические циклоны отличаются от более сильных циклонов или ураганов в тропиках, которые формируются в регионах с относительно равномерной температурой.
Согласно теории полярного фронта, внетропические циклоны развиваются, когда на фронтальной поверхности образуется волна, отделяющая теплую воздушную массу от холодной воздушной массы. По мере увеличения амплитуды волны давление в центре возмущения падает, в конечном счете усиливаясь до точки, в которой начинается циклоническая циркуляция. Разложение такой системы происходит, когда холодный воздух с севера в Северном полушарии или с юга в Южном полушарии, с западной стороны от такого циклона простирается под весь теплый тропический воздух системы, так что весь циклон состоит из холодной воздушной массы. Это действие называется окклюзией. Такие погодные явления связаны с внетропическими циклонами.
Предыдущие исследования показали, что дополнительные внетропические циклоны снижают интенсивность, когда поверхность суши становится более шероховатой. Даниэль Белушич из Шведского метеорологического и гидрологического института и его коллеги задались вопросом, насколько важно, чтобы деятельность в рамках внетропических циклонов в Европе осуществлялась с использованием деревьев.
Используя региональную климатическую модель и алгоритм отслеживания циклонов, исследователи исследовали долгосрочные изменения в количестве и интенсивности циклонов и их влияние на осадки в условиях обезлесения и полного облесения.
Результаты показывают, что если бы Европа была полностью покрыта деревьями, число циклонов сократилось бы от 10 до 80% по сравнению с континентом, лишенным деревьев. Наименьшее сокращение (10%) наблюдалось в прибрежных районах Западной Европы, скорее всего, потому, что циклоны, как правило, приходят с запада и имеют меньше возможностей для взаимодействия с деревьями, прежде чем попасть в эти районы. Но к тому времени, как погодные системы достигнут Восточной Европы, Белушич и его коллеги считают, что облесение может сократить число циклонов на 80%.
"Повышенная шероховатость из-за леса вытягивает циклон и снижает его интенсивность", - говорит Белушич.
При более слабых циклонах и меньшем количестве циклонов в Европе неизбежно будет меньше проливных дождей. Модель предполагает, что полное лесовосстановление приведет к сокращению экстремальных зимних осадков на целых 25%. Однако Белушич и его коллеги полагают, что эти потери могут быть хотя бы частично компенсированы способностью деревьев получать доступ к глубокой влажности почвы.
"Например, из-за повышенного испарения в атмосферу поступает больше влаги с поверхности, которая может быть преобразована в облако и осадки", - говорит Белушич, результаты которого опубликованы в Письмах об экологических исследованиях (ERL).
Действительно, модель группы показывает, что общее количество осадков одинаково для обоих сценариев, но в "облесевшей" Европе наблюдается увеличение количества осадков от слабого до умеренного и уменьшение количества очень сильных дождей по сравнению с "обезлесевшийся" Европой.
Вполне вероятно, что общая площадь деревьев очень важна. Небольшие лесные массивы вряд ли увеличат шероховатость поверхности, достаточную для воздействия внетропического циклона; ширина этих массивов обычно составляет несколько сотен километров. Сейчас Белушич и его коллеги не знают, насколько большим должен быть лес для того, чтобы ударить циклон, но их модель подтверждает, что очень большие участки неровностей действительно оказывают воздействие. Для Британских островов, которые по площади схожи с типичными циклонами, исследователи показывают, что покрытие деревьев уменьшит количество циклонов как над Британскими островами, так и над Северным морем.
Теоретически шероховатость поверхности можно было бы повысить, если бы покрыть Европу ветряными турбинами или высокими зданиями, но эти сооружения не принесли бы тех преимуществ в виде испарения, которые сопровождают деревья. Белушич полагает, что подобное искусственное увеличение шероховатости будет сопровождаться значительным уменьшением количества осадков.
Исследователи также отмечают, что массовая посадка деревьев для уменьшения воздействия циклонов должна работать в любом среднеширотном районе, а не только в Европе.
В настоящее время покрытие Европы деревьями является гипотетическим; ученые говорят, что необходимы дополнительные исследования, чтобы лучше понять науку и изучить осуществимость такого крупного проекта. Однако по мере изменения климата подобные решения могут стать серьезным соперником, помогая нам адаптироваться к все более экстремальным погодным условиям.
