В результате явления, известного как «Каракорамская аномалия», ледники в горах Каракорум, хребте в пределах Гималаев, остались стабильными и даже увеличились в массе, в то время как многие ледники поблизости — и во всем мире — отступили за последние 150 лет, в частности в последние десятилетия. Гималайские ледники обеспечивают пресной водой густонаселенные районы, включая Китай, Пакистан и Индию, и являются источником рек Ганг и Инд, двух основных водных путей мира.Хотя было много попыток объяснить стабильность ледников Каракорума, исследователи сообщают в журнале Nature Geoscience, что лед поддерживается уникальной и локальной сезонной структурой, которая сохраняет горный хребет относительно холодным и сухим летом.
Другие Гималайские хребты и Тибетское нагорье, где ледники все больше отступают из-за потепления климата Земли, получают большую часть своих осадков в результате сильных летних муссонов из жарких стран Южной и Юго-Восточной Азии, таких как Индия. Однако основной сезон осадков в Каракоруме приходится на зиму, и на него влияют холодные ветры, дующие из стран Центральной Азии, таких как Афганистан на западе, в то время как главный гималайский хребет блокирует более теплый воздух с юго-востока в течение всего года.Исследователи определили, что снегопад, который имеет решающее значение для поддержания массы ледника, будет оставаться стабильным и даже увеличиваться в размере на высоте более 4500 метров (14 764 футов) в Каракоруме как минимум до 2100 года.
С другой стороны, снегопад на большей части Гималаев прогнозируется, что в Тибете произойдет спад, несмотря на усиление интенсивности муссонов в Индии и Юго-Восточной Азии в связи с изменением климата.Первый автор Сара Капник, научный сотрудник Принстонской программы по атмосферным и океаническим наукам, заявила, что нехватка надежных данных наблюдений и использование компьютерных моделей с низким разрешением скрыли тонкости сезонного цикла Каракорума и помешали ученым разгадать суть. причины аномалии.
По словам Капника, для моделей сложность заключается в том, что Каракорам имеет резкие перепады высот на небольшой площади. Хребет может похвастаться четырьмя горами высотой более 8000 метров (26 246 футов), включая К2, второй по высоте пик в мире, и многочисленными вершинами, превышающими 7000 метров, каждая из которых имеет длину около 500 километров (300 метров). миль).Капник и ее соавторы преодолели это препятствие с помощью компьютерной модели с высоким разрешением, которая разбила Каракорам на 50-километровые части, что означает, что эти резкие колебания высоты были лучше представлены.В своем исследовании исследователи сравнили свою модель с климатическими моделями Межправительственной группы экспертов ООН по изменению климата (МГЭИК), которые в среднем имеют разрешение квадратов 210 километров, сказал Капник.
В этом масштабе Каракорам уменьшается до средней высоты, которая является слишком низкой и приводит к температурам, которые слишком высоки для поддержания достаточного уровня снегопадов в течение года, и слишком чувствительны к будущему повышению температуры.Таким образом, согласно моделям IPCC, ледники Каракорума могут оказаться под угрозой из-за изменения климата из-за уменьшения количества снегопадов, сказал Капник.
Этот регион был большим источником разногласий с тех пор, как в 2007 году был опубликован последний крупный отчет МГЭИК, когда группа неверно сообщила, что гималайские ледники, вероятно, поддадутся изменению климата к 2035 году. По словам Капника, модели не точно отображают топографию Каракорума.
«Более высокое разрешение позволило нам исследовать, что происходит на этих возвышенностях, что невозможно сделать», — сказал Капник. "Ученые-климатологи всегда должны помнить о том, что модели полезны для определенных типов вопросов и не обязательно для других типов вопросов. Хотя модели МГЭИК могут быть особенно полезны для других частей мира, вам необходимо более высокое разрешение для этой области ".Джефф Дозье, профессор гидрологии снега, науки о земных системах и дистанционного зондирования из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре, сказал, что исследование направлено на устранение существующих недостатков в том, как моделируется и прогнозируется горный климат, особенно в особенно крутых и компактных хребтах.
Дозьер, который не участвовал в исследованиях, проводит некоторые из своих исследований в горах Гиндукуша к западу от Каракорума.По словам Дозьера, важная информация о наличии воды часто теряется в компьютерных моделях, данных наблюдений и других инструментах, которые обычно не представляют достаточно точно диапазоны, такие как Каракорам. Например, сильная засуха 2011 года в Северном Афганистане стала неожиданностью отчасти из-за ошибочных прогнозов стока, основанных на недостаточных моделях и данных с поверхности, сказал он.
По его словам, модель высокого разрешения, разработанная Капник и ее соавторами для Каракорума, потенциально решает многие проблемы моделирования, связанные с горными хребтами с аналогичным рельефом.«Аномалия Каракорум была загадкой, и эта статья дает правдоподобное объяснение», — сказал Дозьер. «Климат в горах, очевидно, сильно зависит от высоты, но большинство глобальных климатических моделей недостаточно хорошо определяют топографию. Таким образом, модель с более высоким разрешением является подходящей. Около миллиарда человек во всем мире получают свои водные ресурсы за счет таяния снега и многие из этого миллиарда получают воду из высокогорных районов Азии ".
Исследователи использовали модель глобального климата с высоким разрешением GFDL-CM2.5 в Лаборатории геофизической гидродинамики (GFDL), которая находится в кампусе Форрестол в Принстоне и находится в ведении Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA). Исследователи смоделировали глобальный климат — с акцентом на Каракорам — на основе данных наблюдений с 1861 по 2005 год и прогнозов МГЭИК по парниковым газам на 2006-2100 годы, которые будут включены в Пятый оценочный отчет, который планируется выпустить. в ноябре.По словам Капника, 50-километровое разрешение выявляло условия в Каракоруме ежемесячно.
Именно тогда она и ее коллеги смогли заметить, что в сезон дождей в Каракоруме не только не бывает сильных дождей, но и дуют холодные западные ветры, из-за которых условия в горном хребте остаются достаточно холодными для почти круглогодичного снегопада.«Летом бывают осадки, они просто не влияют на сезонный цикл. Этот регион, даже на той же высоте, что и остальные Гималаи, просто более холодный», — сказал Капник.«Модель с высоким разрешением показывает нам, что в разные сезоны не все происходит идеально.
У вас могут быть статистические вариации за один месяц, но не за другой», — продолжила она. «Это позволяет нам переносить эти существенные изменения из месяца в месяц».Капник, получившая степень бакалавра математики в Принстоне в 2004 году, работала с Томасом Делвортом, ученым NOAA и преподавателем наук о Земле, атмосфере и океане из Принстона; Моэстасим Ашфак, ученый из Института науки об изменении климата Национальной лаборатории Окриджа; Сергей Малышев, специалист по моделированию климата в Принстонском отделении экологии и эволюционной биологии GFDL; и P.C.D. «Крис» Милли, гидролог-исследователь Геологической службы США из GFDL, получивший степень бакалавра гражданского строительства в Принстоне в 1978 году.
По словам Капника, хотя исследователи показывают, что в Каракоруме будут постоянные — и, возможно, увеличившиеся — снегопады до 2100 года, необходимы дополнительные работы по моделированию, чтобы понять, как существующие ледники могут изменяться с течением времени в результате таяния, схода лавин и других факторов.«Наша работа — важная составляющая для понимания аномалии Каракорум», — сказал Капник. «Но этот баланс между тем, что идет с ледника, и тем, что происходит, также имеет значение для понимания того, как ледник изменится в будущем».
Документ «Снегопад менее чувствителен к потеплению в Каракоруме, чем в Гималаях из-за уникального сезонного цикла», был опубликован в Интернете до выхода печати 12 октября издательством Nature Geoscience.