Вимірювання літаків NASA над океаном
Дослідники з Інституту фізики атмосфери Академії наук Китаю та Єврейського університету в Єрусалимі проаналізували дані спеціалізованих літаків NASA з місій над Філіппінами та узбережжям США. Наукові апарати зафіксували всередині чистих тропічних грозових хмар рекордно високий рівень перенасичення водяною парою, який досягав позначки 11%.
Раніше вважалося, що подібні показники неможливі в реальній атмосфері, оскільки краплі води мають швидко поглинати лишки вологи. Проте експедиції виявили, що у висотних висхідних потоках формується своєрідна термодинамічна пастка, де волога накопичується у критичних обсягах.
Чому попередні експедиції пропускали цей ефект
Протягом багатьох років авіаційні спостереження не фіксували такого сильного накопичення вологи через початкову вибірку об'єктів. Більшість попередніх польотів проводилися в умовах, де екстремальне перенасичення фізично не могло утворитися:
- Забруднені міські або промислові хмари з високою концентрацією пилу;
- Низькі теплі хмари, де пара швидко конденсується на наявних краплях;
- Нижні шари грозових фронтів, де дощові краплі швидко поглинають вологу.
На великій висоті в чистих океанічних хмарах висхідне повітря рухається настільки швидко, що краплі просто не встигають збирати всі молекули води. У результаті волога накопичується у вигляді прихованого запасу енергії, який чекає на зовнішній імпульс.
Каталізатор вибухової конденсації та приховане пальне
Накопичене перенасичення працює як високооктанове пальне для грозового фронту. Коли у такий простір потрапляють дрібні аерозолі — мікроскопічний пил, морська сіль або промислові викиди — вони миттєво запускають процес масового утворення нових дрібних крапель. Це вивільняє колосальну кількість прихованого тепла конденсації, яке ще сильніше розганяє висхідні потоки повітря.
Професор Даніель Розенфельд підкреслив значення виявленого механізму під час аналізу експедиційних даних. «Якщо ви хочете побачити цей механізм у дії, шукати потрібно в глибоких і чистих хмарах над океаном», — розповів науковець. Тепер кліматологи планують серію нових польотів для прямого порівняння чистих та забруднених тропічних фронтів, щоб уточнити глобальні моделі прогнозування руйнівних буревіїв.