В широтах Северной Европы и Эстонии экстремальные погодные условия в будущем могут принять куда более суровые формы, такой вывод содержится в научной работе китайских ученых.

В конце апреля на город Спрингфилд в американском штате Миссури обрушился жестокий шторм. Из облаков посыпались куски льда размером с бейсбольный мяч и даже грейпфрут. Гигантский град разбил множество автомобилей, повредил жилые дома, а также нанес травмы людям и животным.

Подобные события регулярно попадают в новости. Кажется логичным предположить, что при повышении температуры падающий с неба лед должен таять быстрее. Однако исследование, опубликованное в журнале Nature, опровергает это предположение, показывая, что штормы становятся все более опасными во многих частях мира.

Механизм образования града основан на сильных воздушных потоках и влажности. Градины начинают формироваться, когда мощные штормовые потоки поднимают водяной пар высоко в холодные слои атмосферы. В холодной среде капли воды замерзают вокруг твердых частиц, находящихся в воздухе, образуя ледяные ядра. Затем на них нарастают новые слои льда, и градины увеличиваются до тех пор, пока их масса не становится слишком большой, чтобы воздушные потоки могли удерживать их в воздухе.

Глобальное повышение температуры значительно увеличивает способность атмосферы удерживать влагу. Более теплый воздух удерживает больше водяного пара, обеспечивая ледяным ядрам в штормовых облаках дополнительный "строительный материал". В результате градины могут разрастаться до куда более крупных размеров.

Одновременно с этим в атмосфере возникает противоположный погодный фактор. По мере изменения климата слой теплого воздуха у поверхности земли становится толще. Падающим на землю льдинам приходится преодолевать более глубокую теплую прослойку, которая начинает активно их плавить.

Крупный град тоже тает в процессе падения, однако он все равно успевает достичь поверхности земли, сохраняя внушительные размеры.

По словам ученых, от ущерба, наносимого крупным градом, спасутся регионы, где обычно выпадают мелкие ледяные осадки. В результате потепления мелкие градины могут полностью растаять еще в воздухе и превратиться в обычные дождевые капли.

Рост опасности распределяется по планете далеко не равномерно. Исследователи обнаружили, что в тропических и субтропических регионах ущерб от града в будущем может даже снизиться. Однако территории, расположенные дальше от экватора – к которым относится и множество стран Северного полушария, – скорее всего, примут на себя более сильные удары.

Благоприятная среда для формирования гигантского града в северных широтах создается прежде всего из-за скорости изменения температур. Согласно климатическим моделям, к концу века потепление там проявится резче, чем в среднем по планете. Избыточная тепловая энергия усилит восходящие потоки в штормовых облаках. Более мощный ветер сможет дольше удерживать тяжелые куски льда в воздухе, давая им достаточно времени для экстремального укрупнения.

Выводы команды Пекинского университета основаны на масштабных компьютерных симуляциях. Исследователи построили модель, которая оценивает рост градин в зависимости от температуры, влажности и силы ветра. Расчеты были протестированы на данных 14 000 реальных градовых штормов, произошедших в период с 2014 по 2021 год, чтобы смоделировать их поведение в климатических условиях будущего.

Китайские ученые считают свою работу важной вехой в более широком картографировании атмосферных явлений. Это первое исследование, дающее количественную оценку рискам выпадения града в масштабах всего мира.