С приближением лета в Северном полушарии синоптики начинают наблюдать за каждым приступом дождливой погоды между Мексиканским заливом и Африкой. Каждый вихрь ветра против часовой стрелки или взрыв пухлых облаков может превратиться в опасный для жизни тропический шторм.
Около половины тропических штормов , образовавшихся за последние два десятилетия, переросли в ураганы , а около половины из них превратились в чудовищ, разрушающих прибрежные районы, которые мы называем крупными ураганами. Сейчас мы привыкли видеть около 16 тропических штормов в год, хотя это число может немного варьироваться из года в год.
Каковы признаки того, что нас ждет еще один рекордный сезон ураганов в Атлантике, например, 2020 г., когда образовалось 30 тропических штормов, или более тихий, например, 2014 г., когда их будет всего восемь?
Национальный центр ураганов опубликовал свой первый сезонный прогноз на 2021 год 20 мая, и он ожидает, что сезон будет более активным, чем обычно, с 13-20 названными штормами , 6-10 ураганами и 3-5 крупными ураганами. Первый из названных штормов, Ана, образовался 22 мая, за 10 дней до начала сезона 1 июня.
Вот некоторые из ингредиентов, которые ищут синоптики и ученые вроде меня .
Где начинаются тропические бури
Ураганы живут в атмосфере, но их подпитывает океан. Во-первых, давайте посмотрим еще дальше вверх по течению и выясним, откуда они берутся.
Подобно выращиванию сельскохозяйственных культур, ураганы будут многочисленными и сильными, с большим количеством семян и благоприятными условиями окружающей среды.
Семена тропических штормов мелкие и вряд ли грозят погодными катаклизмами. Вы найдете их разбросанными по тропикам в любой день. В Атлантике некоторые из них начинаются как грозовые скопления над Африкой или как облака возле островов Зеленого Мыса у западного побережья Африки.
Подавляющее большинство этих семян не выживает дольше нескольких дней, но некоторые из них уносятся восточным воздушным потоком и высаживаются над тропическим Атлантическим океаном между 10 и 20 градусами северной широты. Это та область, где рост действительно поддерживается океаном. Отсюда развивающиеся тропические штормы переносятся на запад и север «управляющими потоками» атмосферы, избегая экватора, где решающий эффект вращения Земли слишком мал для их дальнейшего развития.
Чем больше семян, тем больше шансов на активный сезон ураганов.
Несколько факторов влияют на уровень посева тропических штормов в данном году, но глаза синоптиков обычно обращают внимание на африканский муссон весной.
Как только эти семена прорастают с африканского побережья или из очагов теплого поднимающегося воздуха, появляющегося в другом месте над океаном, внимание переключается на условия окружающей среды, которые могут подпитывать или ограничивать их рост до тропических штормов и ураганов.
Теплая вода - топливо для ураганов
В общем, тропические штормы процветают там, где температура поверхности океана составляет 80 градусов по Фаренгейту (26,7 градусов по Цельсию) или выше . Вот почему ураганы редки до 1 июня и, скорее всего, случаются с августа по октябрь, когда океан наиболее теплый.
Основным топливом для тропических штормов является тепловая энергия в верхних слоях океана, на верхних 30 метрах (100 футов) или около того.
Но дело не только в температуре поверхности. Основным фактором развития очень сильных ураганов является то, насколько глубоко простираются теплые воды и насколько резко теплый слой отделяется от нижних холодных вод. Это потому, что ураганы взбивают океан по мере своего движения.
Если слой теплой воды неглубокий и легко перемешивается, не нужно много взбалтывать, чтобы разбавить тепловую энергию на поверхности холодной водой снизу, оставляя меньше энергии для урагана. Но если теплая вода уйдет глубже, у штормов будет больше топлива.
Влияние ветров с верхних ярусов
Преобладающие ветры, уже дующие в регионе, также могут вызвать или разрушить шторм.
Ветры дуют с разной скоростью на разной высоте. Это одна из причин, по которой самолеты испытывают турбулентность. Насколько быстрее преобладающие ветры в верхней части шторма, чем в нижней, называется сдвигом ветра . Из-за слишком сильного сдвига ветра шторм с трудом может поддерживать эти высокие шлейфы поднимающегося горячего воздуха.
Точно так же, если поднимающийся воздух не может выйти и достаточно быстро выйти наружу , энергия, потребляемая ураганом, не может быть вентилирована, и двигатель задохнется. Оба могут помешать шторму стать организованным и либо ограничить его рост, либо заставить его рассеяться.
Важный ключ к разгадке будущего сдвига ветра в Атлантическом регионе дает события, происходящие за тысячи миль в экваториальной части Тихого океана .
Когда восточная часть Тихого океана аномально теплая - известная как Эль-Ниньо - глобальная атмосфера перестраивается таким образом, что усиливается сдвиг ветра над Атлантикой. Это имеет тенденцию подавлять там тропические штормы, но не ставьте на это ферму. Другие медленные изменения в климатической системе также влияют на условия окружающей среды, включая многолетние периоды более высоких или более низких, чем обычно, температуры поверхности в Северной Атлантике.
Противоположность Эль-Ниньо, Ла-Нинья, как правило, вызывает слабый сдвиг ветра, что способствует более сильным тропическим штормам. Эти условия сейчас близки к нейтральным, и синоптики следят за развитием событий.
Где смотреть
Так что, если вы следите за ранними признаками ураганов в Атлантике в 2021 году, следите за африканским муссоном для посева штормов, температурами в тропическом Атлантическом океане, чтобы обеспечить топливо, и возможным поздним цветением Ла-Нинья , что означает меньший сдвиг ветра для раздирают бури.
Национальный центр ураганов - и многие другие прогностические группы в правительстве, науке и промышленности - проанализировать эти и другие факторы , в их сезоне проекциях.
Большая картина
Общее количество тропических штормов говорит лишь отчасти. Есть и другие важные аспекты, за которыми нужно следить с течением времени, например, насколько сильными становятся штормы , как долго они длятся, как быстро они движутся и сколько времени им нужно, чтобы рассеяться после выхода на сушу . Недавние исследования показали, что после промышленной революции температура океана, вызванная ураганами, становится все теплее, особенно на восточном побережье США .
Прибрежные сообщества уже находятся на переднем крае изменения климата с повышением уровня моря. Возможность изменения экстремальных явлений, таких как тропические штормы, с их сложным взаимодействием с атмосферой и океаном, является причиной того, что ураганы неуклонно становятся главным приоритетом исследований .
Эта статья переиздана из The Conversation по лицензии Creative Commons. Вы можете найти оригинальную статью здесь .
Кристофер Карнаускас - доцент кафедры атмосферных и океанических наук и научный сотрудник Совместного института исследований в области наук об окружающей среде Университета Колорадо в Боулдере. Он получает финансирование от Национального научного фонда, NOAA и NASA.
