Этим летом в Беларуси не единожды наблюдали некогда исключительно редкие для наших широт смерчи или торнадо. Наиболее разрушительный прошел 9 июля через деревню Вархи в Городокском районе Витебской области. Почему у нас образуются торнадо? Станут ли они такими же мощными, как в США? Что в целом происходит с беларусским климатом и как приспосабливаться к его изменениям? "Белсат" задал эти вопросы ученому, эксперту по гражданской безопасности и климатической адаптации Сергею Бесарабу, основателю крупнейшего беларусского канала популяризации науки LAB-66.
Энергия «городокского» торнадо – как взрыв 30 тонн тротила
– Сергей, в последнее время из разных уголков Беларуси все чаще приходят новости о формировании торнадо. Например, об этом часто пишет телеграм-канал «Метеовайб». В Городокском районе этот феномен оставил после себя значительные разрушения. Что происходит с нашей природой? К нам пришли настоящие торнадо?
– То, что мы видели в первую декаду июля в Беларуси – это конвективные метеорологические явления. Они обусловлены вертикальным движением воздуха, причина которого – термодинамическая неустойчивость атмосферы. Происходит так так: нагретый около Земли воздух имеет повышенную плавучесть и стремится вверх, при этом охлаждается. При достижении определенного уровня конденсации начинают формироваться облака, высвобождается скрытая теплота конденсации и течение еще больше ускоряется. Визуальные проявления конвективных явлений – кучевые облака, грозы, ливни, град, шквалы, торнадо.
В Городокском районе действительно пронесся смерч или торнадо – название не имеет значения, это одно и то же явление. А вот на Могилевщине, где тоже большие разрушения, похоже, был обычный шквал.
На Витебщине мощность торнадо составила IF2-IF3 по международной шкале Фудзиты. В ней всего 5 уровней. То есть городокское было посередине со скоростью около 200 км/ч, шириной основы 200 метров, высотой 10-15 километров. Это довольно редкое явление. Последний раз торнадо подобной мощности в Беларуси было в Прилуках в 2016 году и в 1957 году.
Торнадо – это как пружина, в которой сжата энергия. Энергия вихря в Городокском районе равнялась примерно 10-11 тераджоулям. Это взрыв 30 тонн тротила или 155-мм ядерного артиллерийского снаряда W48. В пик торнадо выдало энергии чуть меньше количества, которое энергоблок БелАЭС выдает за день.
– Почему у нас стали возникать торнадо?
– Как я уже сказал, нельзя говорить, что это совершенно новая вещь для Беларуси – они были у нас и раньше. Но это были единичные явления. Сейчас же, из-за изменения климата они возникают очень часто. Сейчас это все на пороге новой климатической нормы, а не аномалии. Единственный вопрос – какая у них будет мощность. А то, что они будут ежегодно, каждое лето – это точно.
Торнадо – очень четкая иллюстрация конвективного процесса, когда есть мощный восходящий поток, экстремально неустойчивая атмосфера и так называемый вертикальный сдвиг ветра – когда он мгновенно меняет скорость и направление с высотой. Это один из самых важных пунктов, который приводит к образованию торнадо. Сдвиг ветра активирует движение восходящего течения и формирует мезоциклон – столб движущегося воздуха диаметром несколько километров. Этот поток и приносит основные проблемы.
Следует знать, что торнадо – не какое-то отдельное, изолированное явление. Существует гроза суперячейкового типа, и торнадо – это ее хвост или лапка, которая скребет по земле.
Обычная гроза – это как кастрюля, в которой кипит вода. Большинство гроз в Беларуси имеют такой тип. А суперячейковая гроза – это когда вода не просто кипит, а начинает двигаться как вихрь и бурлить. Это гигантский движущийся атмосферный двигатель размером с город. Он намного мощнее и более продолжителен, чем обычная гроза. А торнадо – визуально видимый центр этой вихря, невероятно быстрая ось, спускающаяся с неба к земле. И оно не существует без суперячейки – своего аккумулятора, бака с топливом.
Беларусь хоть в чем-то сравнялась с США
– Таким образом, торнадо – это явный пример изменения климата в Европе, в Беларуси?
– Очевидно, что климат здесь играет роль. Температура в Беларуси растет быстрее, чем в целом по планете. Лето у нас становится выражено импульсно-жарким, с тепловыми волнами. Еще недавно так не было. Температуры +30.. +35°С раньше были в Беларуси редкостью. В последние годы они случаются регулярно. А теплый воздух очень хорошо аккумулирует водяной пар. Каждый дополнительный градус – это +7-10% влажности. Высокая температура и влажность возле земли – идеальные условия для образования суперячейковой грозы.
Из-за изменений циркуляции атмосферы учащаются случаи устойчивого выноса на территорию нашей страны очень теплых и влажных воздушных масс с юга – из Черного или Средиземного моря. Это и приводит к конвективным явлениям – шквалам, торнадо. В результате всех этих вещей атмосфера Беларуси все чаще накапливает в себе колоссальное количество энергии. В последнее время показатель CAPE (конвективная доступная потенциальная энергия) в Беларуси достигает 2-3 килоджоулей на килограмм. Это очень большие цифры, которые раньше были характерны только для южных степей или территории Tornado Alley (где распространены торнадо) в США. Сейчас они пришли в Беларуси и она хоть в чем-то сравнялась с США.
Из-за глобальных изменений в атмосфере наблюдается кардинальное реформирование атмосферы над территорией Беларуси. Дестабилизируются высотные течения, потому что из-за непропорционального потепления Атлантического океана исчезают температурные градиенты между полюсами и экватором. Высотные течения – ветер, движущийся на высоте около 10 км, делается более медленным и извилистым, как лабиринт. В результате возникает следующая ситуация: например, на востоке Беларуси зависает блокирующий антициклон, а на западе – медленный циклон. Такая схема идеальна, чтобы начался сдвиг ветра, который будет закручивать торнадо. Ранее отсутствие сильного сдвига ветра было основным ограничением образования над территорией Беларуси суперячеек. Была умеренно-континентальная погода, однородные воздушные потоки.
Сейчас климат Беларуси становится южным, субтропическим. Жара и влага на земле, динамика на высоте – сдвиги ветра – раньше такой комбинации у нас не наблюдалось.
Ждать ли мощных торнадо?
– Вы упомянули Tornado Alley в США, и мы все уже привыкли по новостям и фильмам, что чаще всего торнадо возникают именно в этой стране, и там это огромные воздушные трубы. В Беларуси все же из того, что видно на фото и видео, они выглядят намного скромнее. Можно ли ожидать, что и у нас торнадо станут такими же разрушительными, как в Штатах?
– Прогнозировать трудно, так как это будет зависеть от динамики глобальных изменений климата в мире.
В США идеальные условия для возникновения торнадо бывают десятки раз в год. США действительно мировой лидер по количеству торнадо. Их там случается около 1000-1500 в год. У них есть зона Tornado Alley, охватывающая Техас, Оклахому, Канзас, Небраску. Это даже отражено в культуре, например, в детской книге писателя Лаймена Фрэнка Баума «Волшебник из страны Оз», вышедшей в 1900 году – в сюжете торнадо перенес главную героиню в волшебную страну.
В Беларуси условия для торнадо возникают пока около 10 раз в год и по мощности это максимум IF2. В США может быть и IF5, а это 50 тераджоулей – энергия взрыва бомбы над Хиросимой, которая равнялась 60 тераджоулям. США постоянно бомбардируются энергетическими бомбами из атмосферы. К счастью, Беларуси до этого еще далеко.
Может ли человек создавать погоду?
– Когда читаешь обсуждения экстремальных климатических явлений последнего времени, довольно часто встречаются комментарии, что это все делается специально каким-то климатическим оружием. Действительно ли можно создавать погоду?
– Человечество немного научилось управлять погодой, но очень локально и ограничено. Самый известный пример – засев облаков – введение в облака реагентов, агрегирующих мелкие капли в более крупные и вызывающих выпадение дождя. В России разгоняют облака над Красной площадью к параду. Более печальная история – когда облака осаживали над Беларусью после аварии на ЧАЭС, чтобы они не выпали над Москвой.
Молдова с помощью засева облаков защищается от града. В ОАЭ также таким образом увеличивают количество дождей. Но никакой засев облаков не в силе создать суперячейку, так как он в целом приводит к ослаблению грозы, разряжает ее от дождя и не дает набрать силу. Например, тот же прошлогодний ливень в Дубае был результатом накопления влаги, и засев, если бы и мог что-то изменить, то только место и время начала грозы. А создавать или управлять торнадо вообще невозможно – не существует таких механизмов на сегодняшний день.
Человеку проще верить в теории заговора, чем принять, что мы живем в очень сложном хаотичном мире. И даже имея суперкомпьютеры, мы не можем просчитать все процессы, происходящие в атмосфере.
Теории заговора становятся защитой ума от безумия и дают надежду, что кто-то, пусть и плохой, но может контролировать природу. Это дает ложное чувство контроля над ситуацией, что проще, чем принять, что человечество незаметно сломало привычные климатические механизмы. Нет каких-то пришельцев, заговора мировых сионистов или секретных технологий. Есть конкретные выбросы парниковых газов, которые разбалансировали климат Земли. В этом смысле мы действительно создаем погоду, но не с помощью какого-то климатического оружия, а коллективно своей хозяйственной деятельностью на протяжении последних 100-150 лет. И это надо принять. А также то, что все откатить назад мы уже не сможем. Нам остается смягчение и адаптация.
Человечество запрограммировало себе экстремальную погоду
– Чего ждать? Будет хуже?
– Глобальное потепление климата – это не приятное превращение дачи в Беларуси в берег Ниццы. Это не просто тепленько стало. Это в первую очередь увеличение частоты и интенсивности экстремальных явлений. Наша атмосфера начинает напоминать огромные качели. Планета прогревается и начинает напоминать двигатель, в который залили авиационный сверхвысокоактановый бензин. И этот двигатель начинает работать на износ. Он накапливает все больше энергии и разряжает ее более сильными интенсивными взрывами, ливнями, шквалами, торнадо.
Атмосферная система работает в более жестком рваном режиме. И конечно, будет становиться только хуже. Даже если каким-то образом мы сейчас уберем все парниковые выбросы, накопленная энергия будет воздействовать на климат десятилетиями, она никуда не денется. Человечество запрограммировало себе капитальный список экстремальных явлений.
Уважение, знания и наблюдение
– Что делать перед лицом этой не очень радостной картины беларусам?
– Я советую готовиться к новой норме. При этом времени, чтобы долго привыкать, нет. Уже сейчас нужно адаптироваться.
Лето сейчас – это уже не время ровного тепла, а смена периодов аномальной жары и разрушительных гроз со шквалом и градом. Зимы с одной стороны мягче, но будут оттепели, ледяные дожди, гололеды, резкие мгновенные похолодания. С этим надо жить. Остановить это все и вернуть к тому, что было раньше, уже в принципе невозможно. Точку невозврата мы прошли. Теперь нужно лишь смягчать эффекты и удержать потепление в пределах 1,5-2 градуса по сравнению с доиндустриальной эпохой. Ведь если мы превысим, то начнут таять ледники. Выход – зеленая энергетика как попытка избежать катастрофы.
Надо перерабатывать старые климатические, строительные нормы. В районах вроде Tornado Alley каждое здание должно иметь железобетонное хранилище. Возможно, и мы уже должны строить устойчивые к торнадо дома.
Как нужно действовать в масштабах страны перед лицом этих вызовов хорошо показано в американском фильме 1996 года «Смерч». Это прежде всего прогнозирование и раннее предупреждение. В фильме говорят – сирена заревела за секунды до того, как начало разваливаться здание, а метеорологи ставили цель в десятки минут. В Беларуси сирена вообще не заревела. У нас только постоянно пишут об оранжевых предупреждениях, на которые уже никто не реагирует.
Метеорологическая наука должна быть направлена на развитие системы оповещения – сирены, мобильные приложения, радиоприемники, популяризацию действий при угрозах. Лукашенко же уничтожил беларусскую метеослужбу.
Министерство по чрезвычайным ситуациям у нас просто пассивно фиксирует ущерб – сколько уничтожено домов, убито людей. Для них описать все это – показатель эффективности. Так не должно быть. Нужно переходить от позиции наблюдателя к позиции проактивного управления рисками. Борьба с торнадо должна начинаться в головах специалистов. Белгидромет – ныне организация, вызывающая жалость и боль, а могла бы быть организацией по типу now-casting, построенной на прогнозировании и предупреждении о катастрофических мгновенно возникающих изменениях в режиме реального времени. Для этого не нужно много, ведь Беларусь – небольшая страна. Десяток доплер-радаров покрыл был всю страну.
Нужна также гражданская наука. Надо не идеологией загрязнять головы детям и студентам, а привлекать к конкретным знаниям. Например, в США активно развита сеть метео-или торнадоспоторов, отслеживающих облака, они видят, что воронка потянулась к земле и сразу сообщают в какой-то чат-бот. Метеослужба мгновенно на это реагирует, просчитывает траектории, дает сообщения – это делается за секунды. И в США это существовало еще 20 лет назад, а в Беларуси не то что не существует и сейчас, так даже нет понимания, что такое нужно. В то время, как к новым климатическим нормам и к одному из их проявлений – торнадо, нужно относиться с уважением, знаниями и уметь наблюдать.
Добро пожаловать в реальность!