Супертайфунът „Синлаку“ предизвика гигантски атмосферни вълни, видими от космоса

Една от най-мощните ранни бури в Тихия океан през тази година не само донесе опустошителни метеорологични условия. Бързо набиращият сила супертайфун „Синлаку“ през април породи огромни атмосферни вълни, простиращи се високо над Земята, предоставяйки на учените рядка възможност да видят как тропическите циклони могат да повлияят на всичко – от прогнозите за времето до спътниковата връзка.

В средата на април „Синлаку“ премина над северната част на Тихия океан, предизвиквайки силни дъждове и наводнения на Марианските острови. Бурята достигна статуса „жесток тайфун“ – най-високата класификация, използвана от Японската метеорологична агенция, което приблизително съответства на ураган от 5-та категория по скалата на Сафир-Симпсън. Метеоролозите отбелязаха, че много малък брой толкова интензивни бури са се развивали толкова рано през годината в тази част на Тихия океан.

Докато „Синлаку“ набираше сила над открито море, спътниците започнаха да регистрират признаци, че неговото въздействие се простира далеч извън границите на самата буря. Тайфунът не само променяше условията на повърхността на океана, но и нарушаваше слоевете на атмосферата на много мили по-високо.

Спътниците засякоха редки атмосферни гравитационни вълни

Нощна снимка, заснета от уреда VIIRS на борда на спътника NOAA-20 показа атмосферни гравитационни вълни, разпространяващи се от бурята. Тези вълни наподобяват кръгове по водата, образувани от хвърлен камък. В този случай те станаха видими благодарение на явлението, известно като въздушно сияние (airglow) в мезосферата. Светлината на атмосферата възниква, когато атомите и молекулите, погълнали енергията на слънчевата светлина през деня, я освобождават под формата на светлина след настъпването на тъмнината.

На учените отдавна им е известно, че интензивните тропически циклони генерират мощна конвекция в близост до стената на окото си. Топлината, отделяна вътре в бурята, захранва издигащите се облаци, известни като „горещи кули“. Тези облаци могат да излизат извън границите на тропосферата, най-долния слой на земната атмосфера, и да създават вълни, които се разпространяват нагоре, в стратосферата и мезосферата. Предишни проучвания показаха, че гравитационните вълни често се появяват, когато тропическите циклони се усилват. „Синлаку“ следваше този модел. 24 часа преди да бъде направена сателитната снимка, бурята рязко се усили от категория 2 до категория 5.

„Виждаме вълни, които се разпространяват радиално и нагоре, под формата на конус.“

каза Джоан Александър, старши научен сътрудник в NorthWest Research Associates Благоприятните условия позволиха да се видят атмосферните пръстени

Условията за наблюдение също изиграха важна роля. Дневният/нощният канал на VIIRS може да засича както мезосферното сияние, така и отразената лунна светлина. На 12 април Луната беше осветена само на около 25%. Това означаваше, че е имало известно количество отразена лунна светлина от облаците в долните слоеве на атмосферата, но тя не е била достатъчна, за да заглуши много по-слабия сигнал от светенето на въздуха.

Гравитационните вълни, породени от „Синлаку“ са наблюдавани в няколко слоя на атмосферата. Уредът AIRS на борда на спътника на НАСА „Aqua“ откри вълни по-ниско в стратосферата на 13 април. Характерният вълнообразен модел се появи отново в наблюденията, събрани на 14 април, което показва, че влиянието на бурята върху атмосферата е продължило няколко дни.

Защо гравитационните вълни са важни за прогнозите за времето

Учените казват, че изучаването на гравитационните вълни, породени от тропическите циклони, не е просто разбиране на интересно атмосферно явление. Според Александър тези вълни в крайна сметка могат да помогнат на синоптиците да определят кога бурите бързо се засилват, особено в отдалечените части на океана, където директните наблюдения са ограничени.

„Бихме искали да използваме гравитационните вълни, за да разберем дали бурята се засилва, което може да е трудно да се определи, особено над открития океан.“

каза Александър

Тя и нейните колеги твърдят, че геостационарен спътник, оборудван с подходяща инфрачервена технология за визуализация потенциално би могъл непрекъснато да следи гравитационните вълни и да предоставя нови данни за развитието на тропическите циклони.

От зимните прогнози до космическото време

Гравитационните вълни също играят важна роля в по-големите атмосферни процеси. Лора Холт, старши научен сътрудник в NorthWest Research Associates, казва, че моделите на времето трябва да отчитат това, което се случва в стратосферата. Стратосферните ветрови режими влияят върху дългосрочните прогнози, включително прогнозите за условията през следващата зима в Северното полукълбо. Тропическите циклони могат да окажат непропорционално голямо влияние, тъй като тяхната мощна и устойчива конвекция постоянно генерира гравитационни вълни в стратосферата. Последиците могат да се разпространят още по-далеч.

Наблюденията на супертайфуна „Синлаку“ подчертават как мощна буря може да повлияе на слоевете на атмосферата, простиращи се от повърхността на океана до границата на космоса, предоставяйки на учените ценни подсказки за времето, климата и технологиите, зависещи от стабилни условия в небето.