Что вызывает мощные ветры, которые питают пыльные бури, лесные пожары и метели? Объясняет учёный-метеоролог

Сильные ветры, растянувшиеся на тысячи миль, всегда возникают из-за разницы в атмосферном давлении на расстоянии — так называемого барического градиента. Чем сильнее эта разница, тем мощнее ветер. Другие силы, такие как вращение Земли, трение и гравитация, могут менять скорость и направление ветра, но всё начинается именно с перепада давления.

Формирование этих градиентов связано с тем, что Земля круглая и вращается. Солнце нагревает экватор сильнее, чем полюса, создавая разницу температур и давления. Для выравнивания этого дисбаланса в верхних слоях атмосферы над средними широтами (например, над континентальной частью США) формируется струйное течение. Волны в этом течении, вызванные вращением планеты и особенностями поверхности, могут заставлять воздух расходиться, что приводит к резкому падению давления у поверхности и рождению внетропического циклона (области низкого давления). Между такими циклонами и областями высокого давления и возникает сильный барический градиент, порождающий мощные ветры. Вращение Земли заставляет эти ветры закручиваться: по часовой стрелке вокруг максимума и против — вокруг минимума.

Именно такая ситуация, когда сильный внетропический циклон вызвал ветры на тысячи миль, привела в марте 2025 года к пыльным бурям, распространению лесных пожаров, торнадо и метелям в центральных и южных штатах США.

Весной струйное течение над США наиболее сильное и извилистое, так как разница температур между югом и севером максимальна. Ветры в крупных барических системах могут становиться особенно сильными на равнинной местности с малым трением, например, на Великих равнинах. Это создаёт риск пыльных бурь в засушливых регионах и способствует быстрому распространению лесных пожаров при сухой погоде. Ещё более интенсивные ветры возникают, когда барический градиент взаимодействует с рельефом, вызывая стремительные нисходящие потоки, как в Скалистых горах или при ветрах Санта-Ана.

На локальном уровне самые разрушительные ветры связаны с грозами. Осадки внутри грозы могут вызывать мощный нисходящий порыв (даунбраст), создающий у поверхности зону высокого давления и сильные прямолинейные ветры. Цепи таких штормов могут вызывать деречо — масштабные полосы ветра скоростью более 60 миль в час. Абсолютный рекорд скорости ветра принадлежит торнадо, которые формируются при изменении скорости и направления ветра с высотой вокруг грозы. Давление в центре торнадо чрезвычайно низкое, что создаёт экстремально крутой барический градиент на крошечном расстоянии.

Часто эти явления взаимосвязаны: внетропические циклоны могут затягивать на север тёплый влажный воздух, что является ключевым ингредиентом для развития гроз. А близость струйного течения к центрам низкого давления усиливает конвекцию и может привести к вспышке торнадо. Таким образом, одна волна в струйном течении может одновременно вызывать сильные ветры и пыльные бури в одном регионе, а в другом — вспышку торнадо и метель.