Западные пожары усиливают штормы в подветренных штатах

Новое исследование впервые показывает, что лесные пожары на Западном побережье США могут усиливать штормы в штатах, расположенных с подветренной стороны. Выделяемые западными пожарами тепло и мельчайшие частицы в атмосфере дистанционно усиливают суровые штормы, в некоторых случаях принося в такие штаты, как Колорадо, Вайоминг, Небраска, Канзас, Оклахома и Дакота, град размером с бейсбольный мяч, более сильные дожди и внезапные наводнения.

Обычно западные пожары и штормы в центральной части США разделены по сезонам. Однако по мере того, как пожары начинаются всё раньше каждый год, эти два явления теперь происходят ближе друг к другу. Исследовательница Цзивэнь Фань из Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории Министерства энергетики США начала изучать связь между ними, заметив совпадение пожаров на западе в 2018 году с штормами в центральной части США. Она обнаружила, что оба события происходили одновременно в течение недели. Это был первый случай за 20 лет, когда эти штормы и пожары совпали, а штормы длились более четырёх дней.

Команда использовала данные о граде и уровне осадков, а также о пожарах и шлейфах дыма, чтобы изучить возможный механизм связи. Применяя погодные модели, отслеживающие тепло и частицы дыма, учёные выяснили, как пожары могут удалённо влиять на погоду.

Механизм усиления штормов

Пожары выделяют огромное количество тепла, нагревая площадь пожара в 10–40 раз сильнее обычных июльских температур. Это тепло создаёт большую разницу в атмосферном давлении. Воздух с высоким давлением у очагов пожара движется в сторону низкого давления в центральных штатах, усиливая западный ветер.

Усилившиеся ветры переносят аэрозоли дыма и атмосферную влагу в центральные штаты. Попадая в формирующиеся там штормы, повышенная концентрация влаги и аэрозолей запускает цепь реакций, усиливающих шторм. Аэрозоли служат дополнительной поверхностью для конденсации водяного пара. При конденсации выделяется тепло, которое даёт шторму дополнительную энергию. В достаточно сильном шторме капли замерзают, образуя градины. Мощные восходящие потоки многократно поднимают их, позволяя им наращивать лёд, пока они не станут слишком тяжёлыми и не обрушатся вниз, нанося ущерб.

Местные пожары в центральных штатах также усиливали те же штормы, но в меньшей степени. Результаты исследования могут помочь улучшить прогнозы опасных погодных явлений. «Если мы знаем, что удалённые пожары способствуют усилению штормов, эта информация может привести к более точным прогнозам, что поможет избежать части разрушений», — говорит ведущий автор Юйвэй Чжан.

Град в меняющемся климате

Во втором исследовании, опубликованном в журнале Earth's Future, Фань изучила, как изменение климата может повлиять на градовые штормы. Было обнаружено, что одни штормы чувствительны к изменению климата, что приводит к более частому выпадению крупного града, а другие — нет. Чувствительные штормы связаны с крупномасштабной погодной картиной.

«Связывая влияние изменения климата на градовые штормы с более простыми для моделирования крупномасштабными погодными картинами, это исследование углубляет наши знания о предсказуемости градовых штормов, что важно для управления рисками», — отметила Фань.

Исследование о влиянии западных пожаров на штормы было опубликовано 17 октября в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.