Міжнародна група дослідників виявила атмосферний механізм, який може пояснити, чому деякі тропічні грозові хмари стають особливо потужними. Йдеться про дуже високий рівень пересичення водяною парою — своєрідне «паливо», що за певних умов дозволяє дрібним аерозольним частинкам посилювати розвиток хмар.
Результати дослідження опубліковано в журналі Advances in Atmospheric Sciences.
Уже багато років науковці сперечаються, чи здатні аерозолі — крихітні частинки пилу, морської солі або інших речовин у повітрі — впливати не лише на формування хмар, а й робити їх сильнішими. Це питання важливе, адже саме потужні конвективні хмари визначають інтенсивність тропічних злив, гроз, блискавок і навіть впливають на клімат.
Одна з провідних гіпотез припускає, що за дуже високого пересичення повітря водяною парою додаткові аерозольні частинки стають ядрами для утворення нових крапель. У результаті виділяється більше прихованої теплоти конденсації, яка підсилює висхідні потоки повітря й допомагає хмарі швидше розростатися.
Раніше підтвердити існування таких умов не вдавалося. Більшість польових спостережень проводили в забруднених районах або досліджували менш потужні хмари, де необхідний рівень пересичення майже не виникає.
Щоб перевірити цю теорію, дослідники проаналізували дані авіаційної місії NASA, яка проходила над Філіппінами та прилеглими районами Тихого океану у 2019 році. Літаки вимірювали швидкість висхідних потоків, розміри хмарних крапель і низку інших параметрів усередині тропічних грозових хмар.
Аналіз показав, що в окремих випадках рівень пересичення водяною парою досягав приблизно 10%, що значно перевищує значення, зафіксовані в попередніх дослідженнях. Схожі результати незалежно отримала й інша наукова група під час спостережень над узбережжям Техасу та Луїзіани, де було зафіксовано показники близько 11%.
Вчені зазначають, що найвищі значення спостерігалися у чистих океанічних хмарах із потужними висхідними потоками та відносно невеликою кількістю крапель. Саме такі умови вважаються найсприятливішими для того, щоб аерозолі могли суттєво впливати на розвиток хмар.
Водночас дослідники наголошують: отримані результати ще не доводять, що аерозолі безпосередньо посилюють тропічні грози. Натомість вони підтверджують, що в атмосфері справді існують фізичні умови, необхідні для роботи такого механізму.
Наступним кроком стануть нові польові експедиції, під час яких учені порівнюватимуть чисті й забруднені тропічні хмари, щоб остаточно з’ясувати роль аерозольних частинок у формуванні опадів, блискавок і розвитку потужних конвективних систем.
Автори роботи сподіваються, що ці дослідження допоможуть зробити кліматичні моделі точнішими та краще прогнозувати екстремальні погодні явища, які дедалі частіше спостерігаються в різних регіонах світу.