Согласно новому анализу, проведённому учёными из Национального научного фонда США и Национального центра атмосферных исследований (NSF NCAR), пиковые порывы ветра в Боулдере и, возможно, в других местах вдоль Фронт-Рейндж стали не такими сильными, как раньше.
Статья опубликована в журнале Bulletin of the American Meteorological Society.
На протяжении 1960-х, 1970-х и 1980-х годов порывы ветра обычно превышали 120 миль в час (миль в час), как это было измерено в лаборатории Меса в NSF NCAR в предгорьях к юго-западу от Боулдера. Но экстремальные ветры в городе, по-видимому, ослабли за последние 30 лет, а наблюдаемые пиковые порывы редко приближались к 100 милям в час после 1995 года.
Учёные хотели выяснить, действительно ли порывы ветра ослабли или разница связана с изменениями в способах их наблюдения. Их анализ выявил неожиданные трудности в определении того, как меняется скорость ветра с течением времени.
«Нам пришлось провести небольшое расследование, чтобы выяснить, действительно ли экстремальные порывы ветра уменьшились или это связано с другими факторами, такими как способы их измерения», — сказал учёный NSF NCAR Джеральд Мил, ведущий автор нового исследования. «Оказывается, что пиковые порывы ветра действительно уменьшились, но нам всё ещё нужно определить, почему это так».
Даже ослабленные ветры могут привести к катастрофе. 30 декабря 2021 года порывы ветра до 112 миль в час — первые пиковые порывы выше 100 миль в час с 1995 года, измеренные в лаборатории Меса — спровоцировали катастрофический пожар Маршалла в общинах к востоку от Боулдера, уничтожив почти 1100 строений.
Новое исследование было написано в соавторстве с учёными из NSF NCAR, Университета Колорадо в Боулдере, Вашингтонского университета, NVIDIA и Национальной метеорологической службы в NOAA.
Расположенный к востоку от Скалистых гор, Боулдер часто подвергается воздействию мощных ветров, которые возникают из-за западных ветров на верхних уровнях, спускающихся с Континентального водораздела в город, особенно зимой.
Хотя в местных газетах сообщения о сильных порывах ветра восходят к XIX веку, разрушительные ветровые штормы стали гораздо реже с 1990-х годов. Частично это может быть связано с новыми строительными нормами, которые делают конструкции более устойчивыми, а также с ростом деревьев, которые могут помочь смягчить экстремальные порывы ветра у поверхности земли.
Но учёные подозревали, что фактические порывы ветра могли измениться. Хотя данные наблюдений указывали на то, что порывы ветра ослабли, измерения были сделаны с существенной оговоркой: они в основном основывались на показаниях анемометра в лаборатории Меса, которая расположена в сотнях футов над городом на высоте 6184 фута — эпицентре экстремальных ветров, спускающихся вниз по склону. Однако как расположение, так и технология анемометров здания менялись с годами.
Когда лаборатория Меса открылась в 1967 году, учёные, знавшие о давней истории мощных ветров в Боулдере, установили на вершине 10-метровой башни винтовой анемометр. В 1996 году его заменили на более новый ультразвуковой анемометр, установленный на мачте на высоте двух метров над уровнем крыши. Чтобы количественно оценить влияние изменения прибора и местоположения, учёные в 2017 году установили другой тип ультразвукового анемометра на том же месте, где несколько десятилетий назад был установлен винтовой анемометр.
Сравнение за трёхлетний период 2021–2023 годов показало, что экстремальные порывы ветра были на 10–16 % сильнее, когда их измерял анемометр на вершине 10-метровой мачты, по сравнению с анемометром ниже. Это показало, что перемещение анемометра в 1996 году могло объяснить некоторые, но не все, сокращения измеренных пиковых порывов ветра. Даже с 16%-й корректировкой самые сильные порывы ветра после 1996 года в 100 миль в час всё равно были значительно ниже, чем в период до 1996 года, когда порывы ветра в семи штормах превышали 117 миль в час.
Исследовательская группа также изучила отчёты о ветре NOAA с других анемометров вдоль Фронт-Рейндж. Хотя эти измерения ведутся только с середины 1990-х годов, они также показали снижение пиковых порывов ветра.
Дополнительные доказательства ослабления пиковых порывов ветра были получены в результате анализа данных почасового ветра, проведённого учёными из Европейского центра среднесрочных прогнозов погоды. Это показало, что с 1990-х годов в нижних слоях атмосферы произошло значительное снижение ветра.
Для выяснения причин уменьшения пиковых порывов ветра необходимы дополнительные исследования. Но в статье предполагается, что это может быть связано с изменениями в атмосферных условиях. Поскольку глобальные температуры стали теплее, тропические штормы переносят больше тепла высоко в атмосферу, влияя на верхние слои атмосферы в средних широтах, что может изменить сочетание атмосферных факторов, вызывающих сильные порывы ветра во время мощных ветровых штормов.
«Разница в расположении приборов — это часть истории, но более широкая картина, вероятно, связана с изменением условий в атмосфере», — сказал Мил. «Следующий шаг в исследовании — выяснить, почему пиковые порывы ветра уменьшаются, что должно помочь нам предвидеть будущие перспективы этих разрушительных ветровых явлений».