Viesuļvētra Ida strauji pārtapa par briesmoņu vētru. Okeanogrāfs paskaidro, kāpēc

Temperatūras izmaiņas, virpuļiem griežoties gar ASV piekrasti. (NASA/Godāras kosmosa lidojumu centrs)

Viesuļvētrai Ida virzoties uz Meksikas līci, zinātnieku komanda cieši vēroja milzīgu, lēni virpuļojošu silta ūdens baseinu, kas atrodas tieši priekšā tās ceļā.

Tas siltais baseins, virpulis, bija brīdinājuma zīme. Tas bija aptuveni 125 jūdzes (200 kilometri). Un tas grasījās dot Idai jaudu, kas mazāk nekā 24 stundu laikā pārvērstu to no vājas viesuļvētras par bīstamu 4. kategorijas vētru, kas 2021. gada 29. augustā ietriecās Luiziānā netālu no Ņūorleānas.

Niks Šejs , okeanogrāfs Maiami Universitātē Rozenstīlas jūras un atmosfēras zinātņu skola , bija viens no tiem zinātniekiem. Viņš paskaidro, kā šie virpuļi, kas ir daļa no tā, ko sauc par Cilpas strāva , palīdz vētrām strauji pastiprināties par briesmoņu viesuļvētrām.



Kā veidojas šie virpuļi?

Cilpas strāva ir liela žira galvenā sastāvdaļa , apļveida straume, kas rotē pulksteņrādītāja virzienā Atlantijas okeāna ziemeļdaļā.

Tās spēks ir saistīts ar siltā ūdens plūsmu no tropiem un Karību jūras uz Meksikas līci un atkal caur Floridas šaurumu starp Floridu un Kubu. No turienes tas veido Golfa straumes kodolu, kas plūst uz ziemeļiem gar austrumu jūras krastu.

Līcī šī straume var sākt izdalīt lielus siltus virpuļus, kad tā nonāk uz ziemeļiem no aptuveni Fortmaijersas platuma grādiem Floridā. Jebkurā laikā līcī var būt pat trīs silti virpuļi. Problēma rodas, kad šie virpuļi veidojas viesuļvētru sezonas laikā. Tas var izraisīt katastrofu piekrastes kopienām ap līci.

Subtropu ūdenī ir a atšķirīga temperatūra un sāļums nekā līča parastajā ūdenī, tāpēc tā virpuļus ir viegli noteikt. Viņiem ir silts ūdens virspusē un temperatūra 78 grādi pēc Fārenheita (26 °C) vai vairāk ūdens slāņos, kas stiepjas apmēram 400 vai 500 pēdu dziļumā (apmēram 120 līdz 150 metri).

Tā kā lielā sāļuma atšķirība kavē šo slāņu sajaukšanos un atdzišanu, siltie virpuļi saglabā ievērojamu siltuma daudzumu.

Kad karstums pie okeāna virsmas ir beidzies apmēram 78 F (26 °C), var veidoties un pastiprināties viesuļvētras. Virpulim, kuram Ida pārbrauca, bija virsmas temperatūra virs 86 °F (30 °C).

Kā jūs zinājāt, ka šis virpulis būs problēma?

Mēs uzraugām okeāna siltuma saturu no kosmosa katru dienu un sekojiet līdzi okeāna dinamikai, īpaši vasaras mēnešos. Ņemiet vērā, ka siltie virpuļi ziemā var aktivizēt arī atmosfēras frontālās sistēmas, piemēram, “gadsimta vētra”, kas 1993. gadā izraisīja sniega vētras dziļajos dienvidos.

Lai novērtētu risku, ko šis karstuma baseins rada viesuļvētrai Ida, mēs lidojām ar lidmašīnu virs virpuļa un nometām mērierīces, tostarp tā sauktās izlietojamās ierīces.

An iztērējams ar izpletni nolaižas līdz virsmai un izlaiž zondi, kas nolaižas aptuveni 1300 līdz 5000 pēdu (400 līdz 1500 metru) zem virsmas. Pēc tam tas nosūta atpakaļ datus par temperatūru un sāļumu.

Šim virpulim bija karstums līdz aptuveni 480 pēdām (apmēram 150 metri) zem virsmas. Pat ja vētras vējš izraisīja zināmu sajaukšanos ar vēsāku ūdeni virspusē, šis dziļāks ūdens nesajaucās līdz galam. Virpulim bija paredzēts palikt silts un turpināt nodrošināt siltumu un mitrumu.

Tas nozīmēja, ka Ida gatavojas iegūt milzīga degvielas padeve .

Kad siltais ūdens sniedzas tik dziļi, mēs sākam redzēt atmosfēras spiediena kritumu. Mitruma pārnešana, ko dēvē arī par latento siltumu, no okeāna uz atmosfēru tiek uzturēta pār siltajiem virpuļiem, jo ​​virpuļi būtiski neatdziest.

Tā kā šī latentā siltuma izdalīšanās turpinās, centrālais spiediens turpina samazināties. Galu galā virszemes vēji sajutīs lielākas horizontālā spiediena izmaiņas vētras laikā un sāks paātrināties.

To mēs redzējām dienu pirms viesuļvētras Ida piezemēšanās. Vētra sāka manīt, ka virpulī ir patiešām silts ūdens. Spiedienam turpinot pazemināties, vētras kļūst stiprākas un skaidrākas.

Kad es devos gulēt tajā pusnaktī, vēja ātrums bija aptuveni 105 jūdzes stundā. Kad pēc dažām stundām pamodos un pārbaudīju Nacionālā viesuļvētru centra atjauninājumu, tas bija 145 jūdzes stundā, un Ida bija kļuvusi par lielu viesuļvētru.

Vai strauja intensifikācija ir jaunums?

Mēs esam zinājuši par šī ietekme uz viesuļvētrām gadiem, taču pagājis diezgan ilgs laiks, līdz meteorologi vairāk uzmanības pievērš virsokeāna siltuma saturam un tā ietekmei uz straujo pastiprināšanos.

1995. gadā Viesuļvētra Opāls bija minimāla tropiskā vētra, kas līkumoja līcī. Sinoptiķiem tobrīd nebija zināms, ka līča centrā atradās liels silts virpulis, kas pārvietojās apmēram tikpat ātri kā Maiami satiksme sastrēgumstundā. silts ūdens līdz apmēram 150 metriem .

Viss, ko meteorologi redzēja satelīta datos, bija virsmas temperatūra, tāpēc, kad Opāls strauji pastiprinājās ceļā uz Floridas Panhandle, tas pārsteidza daudzus cilvēkus.

Mūsdienās meteorologi rūpīgāk seko tam, kur atrodas karstuma baseini. Ne katrai vētrai ir visi pareizie apstākļi . Pārāk liela vēja bīde var saplēst vētru, taču, kad atmosfēras apstākļi un okeāna temperatūra ir ārkārtīgi labvēlīga, jūs varat iegūt šīs lielās izmaiņas.

Viesuļvētras Katrīna un Rita, abas 2005. bija gandrīz tāds pats paraksts kā Ida. Viņi gāja pāri siltam virpulim, kas tikko gatavojās izlaist no cilpas strāvas.

Viesuļvētra Maikls 2018. gadā negāja pāri virpulim, bet gan pāri virpuļa pavedienam — kā astei —, atdaloties no cilpas strāvas. Katra no šīm vētrām ātri pastiprinājās, pirms skāra zemi.

Protams, šie siltie virpuļi ir visizplatītākie tieši viesuļvētru sezonā. Reizēm tas notiek arī Atlantijas okeāna piekrastē, taču Meksikas līcis un Karību jūras ziemeļrietumi ir vairāk ierobežoti, tāpēc, kad vētra tur pastiprināsies, kāds tiks notriekts.

Kad tas pastiprinās tuvu krastam, kā to darīja Ida, tas var būt postošs piekrastes iedzīvotājiem.

Ko dara klimata izmaiņas ar to saistīts?

Mēs zinām notiek globālā sasilšana , un mēs to zinām virsmas temperatūra paaugstinās Meksikas līcī un citur. Tomēr, runājot par strauju pastiprināšanos, es uzskatu, ka daudzi no tiem termodinamika ir vietējie. Cik lielu lomu spēlē globālā sasilšana, joprojām nav skaidrs.

Šī ir auglīga pētniecības joma. Mēs esam novērojuši Persijas līča okeāna siltuma saturu vairāk nekā divus gadu desmitus. Salīdzinot temperatūras mērījumus, ko veicām Ida un citu viesuļvētru laikā ar satelītu un citiem atmosfēras datiem, zinātnieki var labāk izprast okeānu lomu straujā vētru pastiprināšanā.

Kad mums ir šie profili, zinātnieki var precīzi noregulēt prognozēs izmantotās datormodeļu simulācijas, lai nākotnē sniegtu detalizētākus un precīzākus brīdinājumus.

Niks Šejs , okeanogrāfijas profesors, Maiami Universitāte .

Šis raksts ir pārpublicēts no Saruna saskaņā ar Creative Commons licenci. Lasīt oriģināls raksts .

Populārākas Kategorijas: Cilvēkiem , Sabiedrību , Neklasificēts , Tech , Daba , Vidi , Viedoklis , Dabu , Fizika , Veselība ,

Par Mums

Neatkarīgu, Pārbaudītu Faktu Publicēšana Par Veselību, Telpu, Dabu, Tehnoloģijām Un Vidi.