Дистанционно управляемые океанские дроны наблюдают атмосферные холодные пулы

Атмосферные холодные пулы — это карманы воздуха, более холодные, чем окружающая среда, которые формируются при испарении дождя под грозами. Эти относительно плотные воздушные массы диаметром от 10 до 200 километров вызывают нисходящие потоки, которые, достигая поверхности океана, создают температурные фронты и сильные ветры, влияющие на окружающую среду. Холодные пулы над тропическими океанами вызывают значительные изменения температуры воздуха и скорости ветра в планетарном пограничном слое. Однако их влияние на более крупномасштабную атмосферную циркуляцию остаётся неясным.

В новом исследовании учёные использовали беспилотные парусные аппараты (Saildrone USV) для детальных измерений этих событий в труднодоступных районах океана. За три шестимесячные миссии 10 дронов преодолели более 137 000 километров в центральной и восточной тропической части Тихого океана и зафиксировали более 300 событий холодного пула, определяемых как падение температуры не менее чем на 1.5°C за 10 минут. В одном случае четыре аппарата, разделённые несколькими километрами, зафиксировали поэтапную эволюцию события и показали, как холодный пул распространялся по региону.

Аппараты измеряли вариации температуры воздуха, скорости ветра, влажности, давления, а также температуры и солёности поверхности моря. Анализ данных выявил ключевые характеристики холодных пулов, включая величину и скорость падения температуры воздуха, время достижения пика скорости ветра и динамику изменения температуры поверхности моря. Эти результаты можно использовать для оценки математических моделей тропической конвекции и изучения таких вопросов, как влияние порывов ветра на фронтах холодных пулов на потоки тепла между океаном и атмосферой.