Летние штормы на Среднем Западе
Лето на Среднем Западе не обходится без сильных внезапных штормов с высокими облаками. Хотя индийский субконтинент славится своим муссонным сезоном, многие не знают, что на Среднем Западе США есть свой муссонный сезон, почти такой же сильный.
Штормы Среднего Запада всё чаще проникают в стратосферу
Эти штормы всё чаще прорываются сквозь небесный свод и попадают в стратосферу, обычно нетронутый слой атмосферы, принося с собой горящую биомассу и аэрозоли от западных лесных пожаров, что может иметь потенциально серьёзные последствия для озонового слоя и климата.
Исследование NASA
Исследование проводилось в партнёрстве с NASA с использованием высотного исследовательского самолёта, который проводил измерения в отдалённых уголках стратосферы. Профессор Дэн Чиццо из Департамента наук о Земле, атмосфере и планетах в научном колледже Пердью возглавлял команду совместно с научным сотрудником Сяоли Шен.
Статья опубликована в Nature Geoscience
Статья была опубликована в журнале Nature Geoscience. «Летом, особенно здесь, на Среднем Западе, мы получаем все эти предупреждения о качестве воздуха из-за лесных пожаров, потому что климат становится теплее, а земля — суше», — сказал Чиццо.
Изучение механизмов атмосферы
Чиццо и его команда изучают механизмы атмосферы, особенно то, как, почему, когда и где образуются облака и штормы. Их особенно интересует, как тёплый влажный воздух движется вверх из Мексиканского залива, сталкивается со Скалистыми горами и формирует сильные летние штормы и дожди, подобно тому как летний муссон в Индии формируется, когда тёплые влажные ветры сталкиваются с Гималаями.
Проникновение в стратосферу
Большие штормы и облака обычно не могут расширяться за пределы слоя давления и ветра, который отмечает изменение между тропосферой, слоем атмосферы, наиболее близким к земле, и стратосферой. Но это не всегда так. Верхушка шторма может стать слишком мощной, чтобы её можно было сдержать, и прорваться в саму стратосферу в образовании, называемом overshooting top. Это фонтан облаков, гейзер шторма, который прорывается в спокойный защитный слой стратосферы.
Влияние на стратосферу
Частицы, которые попадают в стратосферу, могут взаимодействовать с солнечным светом и нагреваться, нагревая стратосферу. Это может повлиять на её стабильность, что жизненно важно для планеты.
Лесные пожары и их последствия
Иногда сами лесные пожары становятся настолько большими, что создают собственную погоду, непосредственно генерируя свои собственные штормовые облака, называемые пирокумулюсными, настолько сильными, что они катапультируют свою собственную горящую золу и биомассу прямо в стратосферу над огнём. Чиццо отмечает, что они наблюдали это во время пожаров в Австралии в 2019 году.
Два пути прорыва стратосферы
Есть два пути для такого прорыва стратосферы: один сильный пожар или множество небольших пожаров, которые постоянно возмущают стратосферу таким образом, что мы не распознавали раньше.
Изучение стратосферы
Для изучения стратосферы NASA создало вариант самолёта Lockheed Martin U-2, получивший название ER-2 (Earth Resources 2). Оснащённый для обнаружения аэрозолей, частиц и изменений давления, температуры, влажности и ветра, самолёт может достигать высоты 70 000 футов — выше, чем 95% атмосферы Земли с эффективным горизонтом в 300 миль.
Североамериканский муссон
Чиццо сказал: «Что интересно в этом, и это одна из тех вещей, о которых я не уверен, что все знают, так это то, что в Северной Америке есть муссон. Большинство из нас слышали об азиатском муссоне над индийским субконтинентом; эти мощные штормы, которые сталкиваются с Гималаями и проливают весь этот дождь. На Среднем Западе есть нечто аналогичное, и оно называется североамериканским муссоном. Тёплый влажный воздух из Мексиканского залива поднимается и задерживается в Скалистых горах».