Пресная вода усиливает ураганы

Два вопроса волнуют прибрежных жителей относительно ураганов (точнее, тропических циклонов) — где они выйдут на берег и какой силой будут обладать. Ответы во многом зависят от температуры поверхности океана.

Как правило, тропический циклон, проходящий по тёплой воде, охлаждает её: сильный ветер взбаламучивает воду, и холодные слои попадают на поверхность. Это помогает ограничить рост циклона, ведь его питают как раз тёплые поверхностные воды. Однако так бывает не всегда, и буря продолжает усиливаться.

Ураган Омар (изображение NASA Earth Observatory).

В 2008 году по Карибскому бассейну прошёл ураган Омар. Он был не особенно разрушительным, но дал исследователям пищу для размышления. Приблизившись к Виргинским островам, циклон вдруг перестал охлаждать поверхность моря. Позднее охлаждение возобновилось. Почему?

Данные, собранные буями программы «Арго», показали, что в том районе возник своего рода барьерный слой. Поскольку тёплая вода близ поверхности (нагретая атмосферой и солнцем) обладает чуть меньшей плотностью по сравнению с более холодной под ней, переход между ними носит довольно резкий характер и называется термоклином (или слоем температурного скачка).

Помимо температуры, на плотность, увеличивая её, влияет солёность. В итоге «барьерный слой» формируется в том случае, когда слой скачка плотности (пикноклина) располагается над термоклином. Эта странность может возникнуть там, где количество осадков намного превосходит интенсивность испарения, или в местах, где реки несут в моря большое количество пресной воды.

В обоих случаях «барьерный слой» образуется, когда поверхность моря или океана становится намного менее плотной, чем подлежащий слой, из-за чего он не смешивается с верхним. Вода, находящаяся выше барьера, обладает более высокой температурой, и никакой ветер не заставит её смешаться с более холодной. Соответственно, если ураган не сможет вытащить прохладную воду на поверхность, он будет усиливаться.

Дабы выяснить, действительно ли это явление оказывает воздействие на силу тропических циклонов, международная группа исследователей проанализировала данные в период с 1998 по 2007 год. За это время через области барьерного слоя прошло менее 25% тропических циклонов, и, проходя, они усиливались на 50% быстрее.

Затем учёные воспользовались региональной климатической моделью, которая дала очень похожие результаты: в присутствии барьерного слоя охлаждение поверхности моря посредством ветра снижалось на треть, в то время как скорость усиления циклона подскакивала на 70%.

Прогнозисты тропических циклонов пока не учитывают влияния солёности на плотность морской воды, и напрасно.

Результаты исследования опубликованы в журнале PNAS.

Подготовлено по материалам Ars Technica.