Если облачный шлейф из льда и водяного пара появляется над вершиной сильной грозы, существует вероятность того, что сильнейший торнадо, ветер или крупный град обрушатся в скором времени на землю. Исследование учёных из Стэнфордского университета показывает физический механизм таких шлейфов.
Сообщается, что в предыдущих исследованиях отмечалась возможность их обнаружения на космических снимках за 30 минут и более до того, как они достигнут земли. Но вопрос о том, как этот шлейф связан с другими разрушительными природными явлениями, остался открытым.
Известно, что новое исследование было проведено через несколько дней после того, как по США прошелся ураган Ида, вызвавший множество разрушений и оставивший много вопросов в научном мире.
Используя компьютерное моделирование идеализированных гроз суперячейки, установлено, что это явление вызывает ураган с уклоном в тропопаузе. Сухой воздух, спускающийся из стратосферы, и влажный воздух, поднимающийся из тропосферы, соединяются в этой очень узкой, безумно быстрой струе, которая становится нестабильной. В конце концов все это смешивается и взрывается в турбулентности. Такие скорости на вершине шторма никогда ранее не наблюдались.
Благодаря новому моделированию удалось увидеть, что взрыв турбулентности в атмосфере, сопровождающий штормовые шлейфы, возникает через гидравлический прыжок. Тот же самый механизм действует, когда порывистый ветер обрушивается на горы и создает турбулентность на спуске, или когда вода, плавно движущаяся вниз по водосбросу плотины, внезапно превращается в пену при соединении с медленно движущейся водой внизу.
Моделирование показало, что гидравлический прыжок может быть вызван и жидким препятствием в атмосфере, которое практически полностью состоит из воздуха и быстро меняют форму на высоте нескольких километров над поверхностью Земли.
Установлено, что начало скачка совпадает с удивительно быстрой инжекцией водяного пара в стратосферу, со скоростью более 7000 килограммов в секунду. Это в два-четыре раза выше, чем предполагалось ранее. Достигнув внешнего мира, вода может оставаться там в течение нескольких дней или недель, потенциально влияя на количество и качество солнечного света, который доходи до планеты, за счет разрушения озона в стратосфере и нагревания её поверхности.
“Если будет ужасный ураган, мы сможем увидеть его из космоса. Мы не можем видеть торнадо, потому что они скрыты под вершинами гроз. Нам нужно лучше понимать вершины”. – считают учёные.
По словам специалистов, данный механизм загадочного природного явления позволит заранее предугадывать его появление, чтобы провести необходимые подготовительные мероприятия. Кроме того, отмечается, что теперь в современном мире существует технология, которая позволит проверить результаты моделирования, чтобы убедиться, что они реалистичны.
Подробнее об этом можно прочитать в журнале Science.
