«Есть критические вопросы, связанные с формированием и усилением ураганов, что делает их прогнозирование чрезвычайно трудным, – сказал Джеймс Х. Рупперт младший., доцент кафедры метеорологии и атмосферных наук, Университет штата Пенсильвания. "У нас пока нет достаточного представления о процессах, которые приводят к формированию штормов."
По словам Руперта, тропические депрессии являются слабыми предшественниками сильных ураганов, обычно идентифицируемых как неорганизованное скопление облаков в зоне слабого низкого давления.
«Стадия тропической депрессии – это обычно первый раз, когда синоптики могут идентифицировать шторм и начать отслеживать его», – сказал он.
Условия окружающей среды обычно обеспечивают узкое окно, в котором эти депрессии могут формироваться в интенсивные тропические циклоны.
«Понимание перехода от стадии депрессии к усиливающемуся урагану – вот что нам нужно», – сказал Рупперт.
Чтобы исследовать формирование тропических циклонов, исследователи изучили штормы, формирующиеся в Атлантике и в западной части Тихого океана. Они учитывали два шторма: Супер Тайфун Хайян, произошедший в 2013 году, и ураган Мария, произошедший в 2017 году.
Исследователи обнаружили, что обратная связь инфракрасного излучения от облаков создает локальный парниковый эффект, который удерживает тепло в области тропической депрессии.
Глубокие облака, сильно загруженные каплями воды и кристаллами льда, задерживают уходящее инфракрасное излучение и нагревают атмосферу. Это локальное потепление вызывает подъемное движение во время шторма, что помогает полностью насытить атмосферу и усилить ветер, дующий внутрь у поверхности океана. Пока шторм находится более чем на несколько градусов выше или ниже экватора, эффект Кориолиса заставляет эти направленные внутрь ветры образовывать циркуляцию у поверхности.
Затем эта циркуляция усиливается за счет испарения с поверхности и в конечном итоге формирует центральный глаз, приобретая классический вид интенсивного тропического циклона.
Исследователи обнаружили, что локальное потепление, вызванное парниковым эффектом облаков, помогло ускорить формирование как Хайян, так и Марии.
Когда они удалили эффект в моделировании, штормы либо образовывались медленнее, либо не образовывались вовсе. Исследователи утверждают, что парниковый эффект облаков, вероятно, способствует формированию многих тропических штормов.
Они сообщают о своих результатах сегодня (окт. 26) в трудах Национальной академии наук.
«Наша конечная цель – лучше прогнозировать тропические циклоны, и в настоящее время очень сложно прогнозировать формирование штормов», – сказал Рупперт. "Прогнозирование штормовых путей за последние десятилетия значительно улучшилось.
Крупномасштабные ветры в первую очередь контролируют траектории штормов, и наша способность как измерять, так и прогнозировать эти ветры значительно улучшилась, что позволяет значительно продвинуться в прогнозировании траекторий штормов. Мелкомасштабные процессы, которые в первую очередь управляют формированием и усилением штормов, – вот где наше понимание и способность наблюдать все еще серьезно затруднены."