Долгая и богатая жизнь тропических облаков: понимание условий окружающей среды, способствующих их развитию

Ученые из Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории обнаружили новую важную деталь, объясняющую, как тропические облачные системы живут долго и процветают. Определяющим фактором для продолжительности жизни этих систем является влажность среднего слоя атмосферы как до, так и после начала формирования облаков. Сравнивая облака с одинаковой продолжительностью жизни, формирующиеся над сушей и над водой, исследователи обнаружили, что над сушей они более интенсивны, особенно на ранних стадиях. Вопреки предыдущим исследованиям, было установлено, что сдвиг ветра — изменение скорости и направления ветра — не оказывает заметного влияния на время жизни тропических облачных систем.

Тропические облачные системы являются основными двигателями глобальной атмосферной циркуляции — огромного цикла переноса атмосферной энергии и влаги вокруг Земли, влияющего как на погоду, так и на климат. Одни условия окружающей среды и взаимодействия поддерживают тропические штормовые системы, другие ускоряют их затухание. Понимание того, как эти облака взаимодействуют со своей непосредственной средой и какие процессы их поддерживают, является фундаментальным для понимания глобальной климатической системы. Выявление таких факторов помогает ученым и планировщикам лучше прогнозировать глобальные атмосферные реакции на тропические системы и штормы. Данное исследование представляет новый метод для идентификации этих взаимодействий и количественной оценки их влияния на продолжительность жизни облачных систем.

Исследователи применили алгоритм отслеживания облаков к тропическим конвективным системам в региональной высокоразрешающей модели прогноза погоды Advanced Research Weather Research and Forecasting (WRF). Они проанализировали условия окружающей среды до и после инициации этих конвективных систем над океаном и сушей, отслеживая системы на протяжении всего их жизненного цикла. Статистика продолжительности жизни, максимальной площади и скорости распространения смоделированной глубокой конвекции хорошо согласуется с наблюдениями геостационарных спутников.

«Несколько исследований предполагали, что сдвиг ветра влияет на продолжительность жизни положительно, другие — что отрицательно. Мы обнаружили, что его эффект не является значительным, — сказал доктор Самсон Хагос, атмосферный ученый и ведущий автор исследования. — Мы выяснили, что большая часть сдвига связана с вертикальным переносом импульса».

Исследователи планируют дальнейшее усовершенствование своей модели и изучение других взаимодействий с использованием данных радиолокационных наблюдений полевой кампании Atmospheric Radiation Measurement (ARM) MJO Investigation experiment/Dynamics of MJO (AMIE/DYNAMO).