Новые данные раскрывают механизм возникновения штормов в Сахеле

В Сахеле частота возникновения штормов увеличивается, когда влажность почвы меняется на протяжении нескольких километров. Такие контрасты вызывают циркуляцию воздуха между сухими и влажными участками, способствуя развитию штормов. Впервые эти контрасты были изучены в малом масштабе в рамках совместного исследования французских ученых из Groupe d'Etude de l'Atmosphere Meteorologique (CNRS) и британских исследователей из CEH в рамках проекта AMMA. Их выводы, опубликованные в июльском выпуске 2011 года журнала Nature Geoscience, предоставляют новые данные, которые должны помочь в решении проблемы засухи в Сахеле.

Сахель — это полузасушливый тропический регион, где годовой объем осадков зависит от нескольких десятков штормов, формирующихся в сезон муссонов. Поэтому количество штормов имеет решающее значение в этом регионе мира, где недостаточные осадки могут привести к засушливому году. Интенсивные осадки во время этих штормов создают заметные контрасты с соседними территориями по влажности и температуре. Такие контрасты играют роль в стабильности нижних слоев атмосферы. Исследователи сосредоточились на потенциальных связях между формированием штормов и вариациями свойств почвы, вызванных осадками в предшествующие дни. Они разработали статистический подход для индивидуального дневного анализа нескольких тысяч случаев развития штормов, выявленных с помощью спутниковых наблюдений с высоким пространственным и временным разрешением за пять сезонов муссонов.

Было обнаружено, что в масштабе 100 км штормы развиваются чаще над самыми сухими и горячими поверхностями. Серии спутниковых наблюдений за температурами поверхности с высоким пространственным разрешением (3 км) использовались для оценки вариаций влажности почвы в масштабах в несколько десятков километров. Полученные результаты показывают, что количество штормов значительно увеличивается над поверхностями с высокими контрастами влажности почвы, и, в частности, в переходных зонах, где ветры дуют из сухой области в сторону влажной. Это позволяет предположить, что атмосферная циркуляция запускается в направлении, противоположном ветру — от более влажных участков к более сухим, тем самым облегчая формирование штормов. Метеорологические анализы показали, что такая картина особенно выражена, когда атмосферная среда неблагоприятна для штормов. Таким образом, подобные контрасты играют значительную роль в образовании штормов в Сахеле.

Впервые исследование на основе наблюдений показало существование механизма положительной обратной связи в таком масштабе, а именно предпочтительное зарождение штормов в областях с высокими контрастами влажности почвы, вызванными интенсивными локальными осадками. Эти выводы проливают новый свет на роль взаимодействий поверхность/атмосфера в механизмах формирования штормов и предоставляют данные, которые должны помочь в решении проблем засухи в Сахеле. Климатическая чувствительность таких взаимодействий еще предстоит изучить, поскольку текущие исследования пока не принимают ее во внимание.