Волна Кельвина угрожает Калифорнии: уровень моря может подняться на фут на месяцы

Мощная «волна Кельвина», вызванная супер-Эль-Ниньо этого года, подкрадывается к тихоокеанскому побережью Центральной и Северной Америки и вскоре достигнет берегов Калифорнии, где она может поднять уровень моря на целый фут (30 сантиметров) на несколько месяцев, предупреждают исследователи. Волны Кельвина — это хорошо известное планетарномасштабное океаническое явление, но именно этот прогноз беспокоит экспертов, потому что он, вероятно, усилит ущерб от сильных штормов, штормовых нагонов, наводнений и прибрежной эрозии, которые, как ожидается, принесёт рекордное Эль-Ниньо этой зимой.

В целом, волна Кельвина — это волна зыби, которая охватывает тысячи миль и уравновешивает вращение Земли, сказал Live Science в электронном письме Дэвид Уэбб, физический океанограф из Национального океанографического центра в Великобритании. Но волны, генерируемые в годы Эль-Ниньо, не являются обычными волнами Кельвина, потому что они вызывают колебания границы внутри океана, а также повышение уровня поверхности. В частности, эти волны заставляют границу между более тёплой, менее плотной поверхностной водой и более холодными, более плотными придонными слоями двигаться вверх и вниз в пределах примерно 330 футов (100 м). По этой причине эти вызванные Эль-Ниньо волны называются внутренними волнами Кельвина.

Внутренние волны Кельвина вызываются изменениями приземных ветров вокруг экватора в дальнезападной части Тихого океана. В частности, всплески западных ветров ослабляют фоновые пассаты, которые дуют от Южной Америки к Азии, позволяя тёплой воде и повышенному уровню моря, которые возникают в дальнезападной части Тихого океана, медленно «переливаться» на восток. В этом случае «процесс генерации будет включать изменения ветров в разных местах и в разное время, поэтому это может быть не особенно чистая одиночная волна — возможно, немного беспорядочная», — сказал Уэбб.

Как только внутренняя волна Кельвина начинается, исследователи могут отслеживать её продвижение вдоль экватора и предсказывать, когда она достигнет южноамериканского побережья. Волна не может идти дальше на восток, поэтому она распространяется на две ветви — известные как прибрежные захваченные волны — которые продолжают двигаться на север и юг на тысячи миль со скоростью около 6 миль в час (10 км/ч). Это означает, что Калифорния не является уникально подверженной текущей волне; все страны и регионы, граничащие с восточной частью Тихого океана, уязвимы, сказал Уэбб.

В Калифорнии и других местах влияние внутренней волны Кельвина будет в дополнение к приливам, независимо от того, вызовет ли Эль-Ниньо там штормовую активность. «Наиболее вероятно, что будет наблюдаться период, или, возможно, несколько недель, когда нормальная [картина] приливов и приливных течений искажается, причём как высокие, так и низкие приливы будут выше нормы», — сказал Уэбб, добавив, что приливы могут подняться на «десятки сантиметров», или около фута.

Проблема в том, что более высокие приливы усиливают воздействие штормов, которые более вероятны в некоторых частях США во время Эль-Ниньо, написала Кейт Хакелбридж, исполнительный директор Калифорнийской прибрежной комиссии, в меморандуме от 11 сентября. Меморандум был отправлен, чтобы предупредить домовладельцев и жителей прибрежной Калифорнии подготовиться к экстремальным условиям, таким как наводнения. «Ключевое наблюдение из прошлых событий Эль-Ниньо состоит в том, что наиболее разрушительные штормы часто те, что совпадают с самыми высокими приливами, — написала Хакелбридж. — Штормы, пик которых приходится на высокие приливы, гораздо более вероятно причинят ущерб, чем если бы тот же шторм достиг пика во время низкого прилива».

Одни только штормы могут поднять уровень моря у побережья более чем на 3 фута (1 м), отметил Уэбб, а уровень моря уже вырос как минимум на 8 дюймов (20 см) из-за изменения климата. На прошлой неделе губернатор Калифорнии Гэвин Ньюсом объявил чрезвычайное положение в ответ на прогнозы погоды экспертов, чтобы штат мог мобилизовать оборудование и ресурсы до удара штормов, сообщила The Guardian в понедельник (28 сентября). Несколько внутренних волн Кельвина могут возникнуть в течение одного события Эль-Ниньо, причём самые большие волны обычно регистрируются зимой. Однако Уэбб сказал, что сомневается, что на этот раз будет более одной полной волны.

Волна Кельвина — это не просто океаническое явление. Это напоминание о том, как климатические системы взаимосвязаны и как изменения в одной части мира могут иметь последствия на противоположной стороне планеты. Волна, которая формируется в западной части Тихого океана, пересекает океан и достигает берегов Америки, неся с собой тёплую воду и потенциальные разрушения.

«Мы живём в мире, где всё связано, — говорит климатолог из NOAA. — Изменения ветров в Индонезии могут привести к наводнениям в Калифорнии. Это не метафора, это физика. И по мере изменения климата эти связи становятся всё более выраженными».

Для Калифорнии, которая уже борется с последствиями изменения климата — от мегазасух до лесных пожаров, — волна Кельвина добавляет ещё один уровень риска. Более высокий уровень моря означает, что штормы, которые раньше были управляемыми, могут стать разрушительными. Пляжи, которые уже страдают от эрозии, могут исчезнуть. Низколежащие районы, такие как части Сан-Франциско, Окленда и Лонг-Бич, могут столкнуться с наводнениями.

«Мы готовимся к худшему, — говорит представитель Калифорнийской прибрежной комиссии. — Мы работаем с местными властями, чтобы укрепить защиту, создать запасы и разработать планы эвакуации. Но мы не можем остановить океан. Мы можем только адаптироваться».

Адаптация требует инвестиций. Калифорния уже тратит миллиарды долларов на проекты по защите побережья, включая восстановление пляжей, строительство морских стен и создание природных буферов, таких как мангровые заросли и дюны. Но эти проекты занимают время, а волна Кельвина уже в пути.

«Мы находимся в гонке со временем, — говорит инженер-эколог из Калифорнийского университета в Санта-Круз. — Мы знаем, что произойдёт, но мы не успеваем подготовиться. Нам нужно больше ресурсов, больше координации и больше политической воли».

Для жителей Калифорнии это означает необходимость быть готовыми. Кейт Хакелбридж рекомендует жителям прибрежных районов знать свои зоны эвакуации, иметь запасы воды и еды на случай чрезвычайной ситуации и следить за прогнозами погоды.

«Мы не хотим пугать людей, но мы хотим, чтобы они были готовы, — говорит она. — Волна Кельвина — это не цунами, она не придёт внезапно. Но она создаст условия, которые сделают штормы более опасными. И мы должны быть готовы к этому».

Пока же учёные продолжают следить за волной. Спутники и буи отслеживают её движение, а компьютерные модели предсказывают, когда она достигнет Калифорнии и как долго продлится. Но, как отмечает Уэбб, океан — это сложная система, и прогнозы не всегда точны.

«Мы делаем всё возможное, чтобы предсказать, что произойдёт, — говорит он. — Но океан полон сюрпризов. Мы должны быть готовы к неожиданностям».

Источники: Live Science, The Guardian, NOAA, Калифорнийская прибрежная комиссия, Dillon Amaya/North Carolina State University, заявления Дэвида Уэбба, Кейт Хакелбридж, Гэвина Ньюсома и других официальных лиц.