«Апостериори»: Стратосферные потепления могут предупреждать о резком росте спроса на электроэнергию в Европе

Новости науки и технологий

Поддержите «Эхо», если вы не в России

Учёные обнаружили, что после внезапных стратосферных потеплений вероятность экстремально высокого спроса на электроэнергию в Северной и Центральной Европе заметно возрастает. Это может помочь предупреждать энергетические компании о периодах особенно высокой нагрузки за несколько недель.

Внезапные стратосферные потепления происходят на высоте в несколько десятков километров. Во время таких событий температура в стратосфере может повыситься на десятки градусов всего за несколько дней. При этом само потепление стратосферы не охлаждает воздух у поверхности. Оно сопровождает резкое нарушение атмосферной циркуляции и ослабление полярного вихря. Эти изменения могут постепенно распространяться в нижние слои атмосферы, ослабляя привычный западный перенос относительно тёплого воздуха с Атлантики. В результате холодный арктический и континентальный воздух легче проникает в Европу, повышая вероятность сильных морозов. В Северном полушарии такие события происходят в среднем примерно раз в два года и часто повышают вероятность сильных похолоданий в средних широтах.

В исследовании, опубликованном в 2026 году в журнале Meteorological Applications, учёные решили выяснить, можно ли использовать такие события для прогнозирования нагрузки на европейские энергосистемы. Авторы проанализировали данные за 46 зим – с 1979 по 2025 год. За это время они выявили 30 крупных внезапных стратосферных потеплений и изучили погоду в течение 45 дней после каждого из них.

Затем исследователи рассчитали, как изменения температуры должны были влиять на спрос на электроэнергию в разных европейских странах. Для этого они использовали модель, в которой потребление возрастает по мере падения температуры ниже определённого уровня. При этом социальные и экономические изменения авторы намеренно исключили, чтобы оценить именно влияние погоды.

Оказалось, что средняя температура и средний спрос на электричество после стратосферных потеплений меняются сравнительно слабо. Значительно сильнее эффект проявляется во время отдельных экстремально холодных дней. Иными словами, стратосферное потепление не обязательно делает все следующие недели холоднее, но повышает вероятность особенно сильных похолоданий – и связанных с ними скачков энергопотребления.

Для Центральной Европы вероятность наиболее экстремального спроса – примерно на 20% выше обычного для соответствующего времени года – после стратосферного потепления оказалась примерно в три раза выше. Для Северной Европы вероятность такого события увеличивалась примерно в полтора раза.

Однако сама по себе статистическая связь ещё не доказывает, что причиной повышенного спроса становится именно состояние стратосферы. Поэтому исследователи отдельно рассмотрели внезапное стратосферное потепление 12 февраля 2018 года. За ним последовало сильное похолодание в Европе, известное как «Зверь с Востока». В Северной Европе рассчитанный по температуре пиковый спрос в этот период оказался одним из самых высоких за 46 лет наблюдений.

Учёные провели несколько вариантов компьютерного моделирования. В одном случае состояние стратосферы искусственно приближали к тому, которое действительно наблюдалось во время события 2018 года. В контрольном эксперименте стратосфера вместо этого следовала своему обычному климатическому состоянию. При этом нижняя атмосфера могла свободно реагировать на происходящее наверху. Такой подход позволил отделить влияние стратосферного потепления от остальных факторов.

Моделирование показало, что стратосферное потепление действительно увеличило риск экстремального спроса на электроэнергию. Особенно заметным эффект оказался в прогнозах, начатых 25 января – за 18 дней до начала события. Если модель правильно воспроизводила последующее развитие стратосферы, прогнозируемая вероятность экстремального спроса уровня 2018 года в Северной Европе возрастала примерно в три раза.

При этом внезапное стратосферное потепление не обязательно приводит к холодам именно в Европе. Некоторые такие события сильнее влияют на Северную Америку или Азию, а иногда изменения в стратосфере практически не достигают поверхности. Поэтому авторы предлагают в дальнейшем выяснить, какие именно типы стратосферных потеплений представляют наибольший риск для европейской энергетики.

Но уже полученные результаты показывают, что наблюдения за полярным вихрем могут дополнить обычные прогнозы погоды. Стратосфера изменяется медленнее нижних слоёв атмосферы, поэтому её состояние потенциально позволяет увидеть повышенный риск сильных холодов и скачков энергопотребления за несколько недель. Это может дать операторам энергосистем дополнительное время, чтобы подготовиться к периодам особенно высокой нагрузки.