'Гравитационные волны' в атмосфере могут усиливать торнадо

Крупные атмосферные волны, распространяющиеся в атмосфере, могут способствовать зарождению или усилению торнадо при взаимодействии с мощными грозами.

По словам Тима Коулмана, исследователя-метеоролога и докторанта Университета Алабамы в Хантсвилле (UAH), одна такая волна, прошедшая через линию штормов в Алабаме в декабре 2000 года, могла способствовать внезапному появлению торнадо категории F4 в течение нескольких минут после её прохождения. Этот торнадо позже обрушился на Таскалузу.

Это не единичный случай. Коулман отмечает, что существует значительное число случаев, где наблюдается возможное взаимодействие волн с торнадо. Он представит предварительные результаты своего исследования на Конференции Американского метеорологического общества по сильным локальным штормам в Сент-Луисе.

Помимо взаимодействия с торнадо, эти атмосферные волны, также называемые «гравитационными», могут влиять на быстро движущиеся шквальные линии, осадки и вызывать локальные повреждения от прямолинейных ветров.

Исследование Коулмана, финансируемое Национальным научным фондом (NSF) и NOAA, находится на ранней стадии, но его долгосрочная цель — разработать инструменты для улучшения краткосрочных прогнозов опасных явлений, включая торнадо. «Если мы поймём механизм, наша цель — научить метеорологов Национальной службы погоды и телевизионных прогнозистов распознавать приближение этих волн, чтобы они могли своевременно выпускать предупреждения», — говорит Коулман.

Одним из первых открытий стало то, что гравитационные волны «довольно распространены, гораздо больше, чем мы думали», — отмечает доктор Кевин Кнапп, профессор атмосферных наук и руководитель группы исследования суровой погоды в UAH. Эти волны возникают из-за обтекания воздухом гор, сдвига ветра, гроз и атмосферных дисбалансов.

Исследователи обнаружили, что угол столкновения волны и шторма имеет решающее значение: при лобовом столкновении эффекта почти нет, но при взаимодействии под углом влияние на торнадо максимально.

Точный механизм усиления торнадо неизвестен, но у Коулмана есть гипотезы, которые он планирует проверить. Он предполагает, что работают два процесса: конвергенция воздуха перед гребнем волны, которая может усиливать вращение, и «сжатие» вращающейся циркуляции, делающее её меньше, но интенсивнее, по аналогии с фигуристом, прижимающим руки.

Эта модель прослеживается на доплеровских радиолокационных изображениях шторма в округе Фейетт (Алабама) в январе 1999 года. «Есть несколько крупных торнадо на юге за последнее десятилетие, при анализе которых можно предположить участие гравитационной волны», — говорит Коулман, приводя в пример события в Таскалузе 16 декабря 2000 года и торнадо 8 апреля 1998 года, который усилился с F1 до F4 за несколько минут после прохождения возможной гравитационной волны и позже стал торнадо F5, унёсшим более 30 жизней в Бирмингеме.