NASA решает загадку мороси
Новое исследование NASA показывает, что восходящие потоки воздуха важнее, чем считалось ранее, для определения того, станет ли облако источником мороси или полноценного дождя, опровергая распространенное предположение.
Исследование предлагает путь для повышения точности в описании осадков в погодных и климатических моделях — что признается одной из серьезных проблем для улучшения краткосрочных прогнозов погоды и долгосрочных климатических проекций.
Ученые из Лаборатории реактивного движения NASA (JPL) в Пасадене (Калифорния), Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA) и Токийского университета обнаружили, что низкие облака над океаном производят больше капель мороси, чем аналогичные облака над сушей. Результаты опубликованы в Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society.
Водяные капли в облаках изначально формируются на микроскопических взвешенных частицах — аэрозолях. Однако новое исследование показывает, что одного наличия аэрозолей недостаточно для объяснения того, где возникает морось.
Чтобы понять, что еще играет роль, руководитель группы Ханни Такахаши из JPL и UCLA Joint Institute for Regional Earth System Science and Engineering изучила восходящие потоки — струи теплого воздуха, поднимающиеся от нагретой солнцем Земли. В высоких грозовых облаках сильные восходящие потоки участвуют в формировании дождя, но в низких облаках они считаются гораздо слабее и редко изучались в этом контексте.
«Существовала гипотеза, что восходящие потоки могут быть важны, но она никогда не проверялась», — сказала Такахаши.
Команда объединила данные со спутников NASA CloudSat и Aqua с наземными радарными измерениями на Азорских островах, чтобы оценить скорость восходящих потоков. Они обнаружили, что восходящие потоки в низких облаках над сушей, хотя и слабее, чем в грозовых облаках, все же достаточно сильны, чтобы удерживать капли мороси. Капли продолжают расти, пока не становятся слишком тяжелыми и не выпадают полноценным дождем.
В аналогичных облаках над океаном восходящие потоки оказались еще слабее. В результате капли выпадают в виде мороси, не успев вырасти до размеров дождевых капель. Это объясняет преобладание мороси над океаном.
Это открытие дает новое понимание базового атмосферного процесса формирования дождя, что полезно как для прогнозирования погоды, так и для климатического моделирования. Такахаши надеется, что это заставит климатологов выйти за рамки предположений, основанных только на аэрозолях, при моделировании низких облаков, которые сильно влияют на проекции будущих температур поверхности Земли.
«Если мы сделаем скорости восходящих потоков в моделях более реалистичными, мы, возможно, получим как более реалистичную морось, так и более реалистичные прогнозы температуры поверхности», — отметила она.