Жизнь и смерть грозового облака
Когда солнце нагревает поверхность океана, теплый влажный воздух поднимается с поверхности океана, образуя высокие столбчатые грозовые облака, которые достигают высоты примерно 12 км и обычно имеют размер всего несколько километров в поперечнике. Поскольку эти облака производят дождь, часть его испаряется и охлаждает местность под облаком.
Таким образом, первоначальная циркуляция воздуха, образующего облако, прекращается, и облако рассеивается. Если бы это было так просто, это должен был быть конец грозового облака. Однако плотный воздух под облаком должен уравновеситься с окружающим его менее плотным воздухом: «Холодный воздух более плотный, и он распространяется от облака.
Формируются фронты порывов ветра, которые могут столкнуться с фронтами порывов других облаков. Как следствие, воздух поднимается вверх и образуются новые облака.
Это означает, что области, где достаточно много облаков, с большей вероятностью создадут дополнительные облака », – объясняет Ян Хартер (Иллюстрация 1). "Области с меньшим количеством облаков демонстрируют дальнейшее уменьшение облачности. Поскольку энергия должна поступать в систему, и поскольку энергия исходит от солнечного света, существует предел того, насколько большие облачные глыбы могут расти, поэтому мы вводим ограничение в нашу модель. В результате образуются облачные кластеры с безоблачными областями между ними. Это также видно из наблюдений за тропическим океаном."
Сочетание теории с явлениями реального мира
Построение моделей чисто теоретическое, но все же удается объяснить феномен. "Это теоретический аргумент, предложение механизма, который теперь можно проверить. Кластеризация грозовых облаков наблюдалась в реальном мире, но до сих пор не имеет научного объяснения.
Если мы противопоставим два крайних случая, когда создается одно облако, оно в конечном итоге закрывается. Тогда статистическая механика говорит, что конвективной самоагрегации не будет. Сравнивая это с другой моделью, где два облака создают другое, может иметь место агрегирование. Это в основном то, что может делать теоретическая модель.Ян Хартер продолжает: «Этот тип самоорганизации чрезвычайно интересен и может происходить в самых разных системах, от биологии до магнетизма.
Подготовка к разрушительной силе погоды
Тропическая метеорология из-за сильного взаимодействия облаков с солнечным излучением имеет отношение к изменению климата.
Более кластеризация в будущем климате может повлиять на то, насколько нагревается океан по сравнению с сегодняшней скоростью. Прогнозирование скопления грозовых облаков также может повлиять на погоду в Дании, и относительно недавние события в Дании с внезапными внезапными наводнениями, затоплением канализационных сетей и подвалов, а также повреждением инфраструктуры вызвали вопросы о происхождении таких внезапных наводнений.
Более глубокое понимание того, как взаимодействуют облака, может пролить новый свет на возникновение таких наводнений.