Гидравлический прыжок стимулирует стратосферную гидратацию перед интенсивными грозами

Ученые по-новому взглянули на то, как сильные грозы вызывают закачку водяного пара из тропосферы — ближайшего к поверхности Земли слоя атмосферы — в стратосферу. Их исследование предлагает функцию, называемую «гидравлический прыжок», как часть этого процесса.

Когда развиваются сильные грозы, большинство из них быстро растут вверх по тропосфере, пока не достигают тропопаузы. Не имея возможности расти дальше, их вершины сглаживаются и придают штормам характерную форму наковальни.

Однако в некоторых особенно сильных грозах интенсивные восходящие потоки могут пробиваться вверх в стратосферу. Это может вызвать образование перистых облаков над наковальней (AACP, Above-Anvil Cirrus Plumes) в нескольких километрах над штормом, где они распространяются по ветру.

Считается, что эти облачные образования не только предвещают надвигающуюся плохую погоду, такую ​​как крупные смерчи и град, но и играют важную роль в нагнетании водяного пара в нижнюю стратосферу, хотя это все еще обсуждается.

А адекватная физическая модель AACP — и многих из их характеристик и эффектов, включая потенциальные климатические обратные связи — отсутствует.

Чтобы понять физику AACP и их потенциальную роль в стратосферной гидратации, ученые объединили моделирование больших вихрей и подтверждающие радиолокационные наблюдения.

Они обнаружили, что грозовые облака, поднимающиеся в стратосферу, действуют как топографический барьер, отклоняя высотные ветровые потоки.

Это вызывает гидравлический скачок вниз по течению от шторма в тропопаузе, который вызывает интенсивную закачку водяного пара глубоко в стратосферу со скоростью, которая может превышать 7 тонн в секунду после установления.

По мнению авторов, AACP являются видимыми проявлениями этого процесса.

Исследование опубликовано в журнале Science.