Вы, наверное, видели спутниковые снимки, на которых видно развитие урагана: густые белые облака слипаются, руки вращаются вокруг центрального глаза, когда он направляется к побережью.
После десятилетий исследований у метеорологов все еще есть вопросы о том, как развиваются ураганы. Теперь исследователи из Университета штата Флорида обнаружили, что даже самые незначительные изменения в атмосферных условиях могут вызвать ураган, и эта информация поможет ученым понять процессы, которые приводят к этим разрушительным штормам.
Вся мотивация для этой статьи заключалась в том, что у нас до сих пор нет универсального теоретического понимания того, как именно формируются тропические циклоны, и чтобы действительно иметь возможность прогнозировать этот шторм за штормом, это помогло бы нам позаботьтесь об этом более основательно», - сказал Джейкоб Карстенс, докторант Департамента наук о Земле, океане и атмосфере.
Исследование Карстенса и доцента Эллисон Винг было опубликовано в Journal of Advances in Modeling Earth Systems.
Современные теории образования ураганов сходятся во мнении, что должно существовать какое-то возмущение, чтобы запустить процесс, ведущий к урагану. Карстенс использовал численные модели, которые начинались с простых условий, чтобы лучше понять, как именно возникают эти помехи.
«Мы пытаемся сделать как можно более голые кости, глядя на то, как именно облака хотят организовать себя без каких-либо внешних факторов, влияющих на это, чтобы более эффективно формировать тропический циклон», - сказал он. «Это способ, которым мы можем еще больше углубить наше более широкое понимание и более четко взглянуть на сами настоящие тропические циклоны, а не на влияние на них окружающей среды».
Моделирование началось с практически одинаковых условий, разбросанных по воображаемой коробке, в которой разыгрывалась модель. Затем исследователи добавили небольшое количество случайных колебаний температуры, чтобы запустить модель, и наблюдали за эволюцией смоделированных облаков.
Несмотря на случайное начало симуляции, облака не оставались случайными. Они сформировались в кластеры при взаимодействии водяного пара, теплового излучения и других факторов. По мере того как скопления циркулировали в смоделированной атмосфере, исследователи отслеживали, когда они образовывали ураганы. Они повторили модель на смоделированных широтах между 0,1 градуса и 20 градусами северной широты, представляющих такие области, как части Западной Африки, северной части Южной Америки и Карибского бассейна. Этот диапазон включает широты, где обычно образуются тропические циклоны, а также широты, очень близкие к экватору, где их формирование редко и менее изучено.
Ученые обнаружили, что каждое моделирование на широтах между 10 и 20 градусами создавало сильный ураган, даже при стабильных условиях, в которых они начинали моделирование. Это произошло через несколько дней после того, как вихрь впервые появился высоко над поверхностью и повлиял на окружающую среду.
Они также показали возможность взаимодействия облаков, способствующего развитию тропического циклона очень близко к экватору, который редко встречается в природе, но все же наблюдается на расстоянии всего 1,4 градуса к северу.
Ураганы - опасные погодные явления. Прогнозирование может помочь предотвратить гибель людей, но сильный шторм все же может нанести ущерб в миллиарды долларов. Лучшее теоретическое понимание их формирования поможет метеорологам предсказывать эти штормы и готовиться к ним, как в краткосрочных прогнозах, так и в долгосрочных прогнозах климата, а также доводить свое понимание до общественности.
"В нашей области становится все более важным, чтобы мы связывались с менеджерами по чрезвычайным ситуациям, населением в целом и другими местными властями, чтобы сообщить им, чего им следует ожидать, как им следует подготовиться и какие последствия будут направляются в их сторону, - сказал Карстенс. «Более четкое понимание того, как формируются тропические циклоны, может помочь нам лучше прогнозировать их местоположение, их траекторию и их интенсивность. это."