Впервые учёные смогли смоделировать грозовые явления, вызванные лесными пожарами, известные как пирокумулятивные облака. Эти облака способны создавать собственные метеорологические системы, что усложняет борьбу с огнём и влияет на климатические изменения. Ярким примером является пожар Creek Fire в Калифорнии 5 сентября 2020 года, когда высокие температуры способствовали образованию грозового облака, извергавшего молнии и усиливавшего пламя, что создало угрозу для пожарных. Подобные грозы становятся всё более частыми в пожароопасный сезон на Западе США, что негативно сказывается на качестве воздуха и климате. Об этом пишет comandir.com
Впервые смоделированы грозы, возникшие из-за лесных пожаров
До недавнего времени учёные не могли смоделировать такие феномены в рамках моделей земной системы, что ограничивало прогнозирование их появления и оценку воздействия на глобальный климат. Новое исследование, опубликованное в журнале Geophysical Research Letters, демонстрирует первый успешный эксперимент по симуляции пирокумулятивных облаков с использованием моделей земной системы.
Успех исследования: воспроизведение облаков Creek Fire и Dixie Fire
Руководитель работы, учёный Desert Research Institute Цимин Ке, сумел воспроизвести время формирования, высоту и интенсивность облака Creek Fire — одного из крупнейших подобных явлений в США, зарегистрированных NASA. Модель также воспроизвела грозы, вызванные пожаром Dixie Fire в 2021 году, произошедшим в иных климатических и рельефных условиях.
Влияние влаги и рельефа на моделирование пирокумулятивных облаков
Ключевым элементом моделирования оказалось учёт влияния влаги, поднимаемой в верхние слои атмосферы рельефом местности и ветрами, на развитие облаков. «Эта работа является прорывом в моделировании земной системы», — отметил Ке. Пирокумулятивные облака выбрасывают дым и влагу в верхние слои атмосферы, что влияет на поглощение и отражение солнечного света.
Глобальные последствия: как пирокумулятивные облака влияют на климат
Частицы пожаров могут сохраняться в атмосфере месяцами, изменяя состав стратосферы и воздействуя на динамику озонового слоя, формирование облаков, альбедо и ускорение таяния льда и снега. По оценкам учёных, ежегодно в мире формируется от десятков до сотен таких штормов, и с ростом интенсивности лесных пожаров их количество будет увеличиваться.
Совместные усилия: исследование с участием ведущих научных организаций
В исследовании также приняли участие учёные из Ливерморской национальной лаборатории, Калифорнийского университета в Ирвайне и Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории. Успех был достигнут с использованием Energy Exascale Earth System Model (E3SM) Министерства энергетики США, которая позволила отразить сложное взаимодействие между лесными пожарами и атмосферой.
Новые горизонты: возможности для изучения пирокумулятивных облаков
Прорыв открывает новые возможности для высокоточного моделирования экстремальных природных явлений, повышения устойчивости и готовности к ним, а также обеспечивает основу для дальнейшего изучения пирокумулятивных облаков на региональном и глобальном уровнях.
