«Азиатские водные башни» — высокогорный регион в Гималаях, который содержит множество ледников и снежного покрова. Талая вода с вершин служит источником пресной воды для окружающих регионов, обеспечивая водоснабжение почти 2 млрд человек.
Если роль индийского летнего муссона в «питании осадками» этого региона хорошо изучена, то гидрологическая функция западных ветров умеренных широт, доминирующих в регионе три четверти года, долгое время оставалась неясной. Ученые из Института тибетского плато Китайской академии наук возглавили международную группу и выяснили, как западные ветры интегрируют свою влагу в местный круговорот воды в отсутствие осадков.
Исследователи выявили механизм, посредством которого влага, переносимая высокогорными ветрами, транспортируется к плато через сложный процесс ночного «расцепления» слоев атмосферы. Ученые объединили данные наблюдений с компьютерной моделью и впервые получили цельную картину того, как атмосфера снабжает водой Азиатские водные башни.
С помощью гелиевых шаров-зондов ученые сделали 32 замера изотопов воды и метеоданных в двух точках Тибетского плато: в лесистой долине Луланг и у озера Нам-Цо. Анализ этих замеров выявил трехслойное строение атмосферы:
- На высоте 600−900 м находится нижний слой, где влага меняется по суточному циклу.
- Выше, от 600 до 1600 м, — промежуточный слой с почти неизменными изотопами.
- Еще выше, от 1600 до 1800 м, — слой, где западные ветры несут влагу через Гималаи.
Ученые выяснили, что водяной пар из западных ветров опускается вниз и при встрече с местным воздухом образует два четких инверсионных слоя. Эти слои работают как крышки: они мешают воздуху перемешиваться и разделяют влагу на разные уровни.
В результате влага из западных ветров оказывается изолированной в верхних слоях, а влажный местный воздух остается внизу, у поверхности. Ночью под этими слоями происходит конденсация, и влага западных ветров переходит в местный водный баланс без дождя или снега. Так у поверхности накапливается дополнительная влага. Результаты работы опубликованы в Proceedings of the National Academy of Sciences.
Исследователи обнаружили, что даже при отсутствии осадков примерно 30% влаги, переносимой западными ветрами, интегрируется в местный круговорот через фазовые переходы по ночам. Эти результаты особенно важны на фоне потепления, которое вызывает быстрое таяние ледников и изменение стока.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, почему климат становится нестабильным.
