Почему весенние грозы становятся злее ✎

Оригинал: "Trends in the extremes of environments associated with severe US thunderstorms"
arXiv:1901.10960 · 2019-01-30 · arXiv non-exclusive · собственный разбор · 1 мин
Учёные 37 лет измеряли «горючее» для сильных гроз над США и увидели: весной его становится больше.

Гроза похожа на кастрюлю с кипящей водой: чтобы пар вырвался наружу, нужно достаточно тепла и влаги. У атмосферы есть свои мерки для этого тепла. Одна из них показывает, насколько сильно воздух хочет подняться вверх. Другая — насколько ветер закручивается с высотой. Если обе мерки высоки, гроза может стать очень сильной.

Учёные объединили эти две мерки в одну общую, чтобы проще было сравнивать разные дни и годы. Назвали её PROD.

Исследователи взяли данные о погоде за 37 лет и для каждого месяца находили самый «горячий» по этим меркам день. Потом смотрели, как такие дни-рекордсмены менялись от года к году. Оказалось, что в апреле, мае и августе они становятся всё более опасными. Особенно заметно это в тех местах, где грозы и раньше были частыми.

В феврале картина другая. Здесь на силу гроз влияет температура воды в тропической части Тихого океана. Когда вода холоднее обычного, риск сильных гроз выше. Раньше это было не так заметно, потому что смотрели на средние значения, а не на самые крайние. Теперь ясно: весеннее «горючее» для гроз прибывает, и это нужно учитывать при планировании защиты от стихии.

Максимальный годовой прирост PROD в апреле составляет около 3% от уровня 1979 года. Для сравнения, это как если бы каждый год к высоте Эвереста добавляли примерно 26 метров.

PROD = \sqrt{CAPE \times SRH}
Корень из произведения доступной конвективной потенциальной энергии и штормовой относительной helicity; высокие значения указывают на высокий риск сильных гроз.
G(x) = \exp\left[-\left(1 + \xi \frac{x - \mu}{\sigma}\right)^{-1/\xi}\right]
Распределение максимумов блоков; параметр формы ξ определяет тип хвоста (Фреше, Гумбель, Вейбулл).
\mu(t) = \mu_0 + \mu_1 t
Линейная зависимость параметра положения GEV от времени t; μ₁ показывает скорость изменения экстремумов.
Учёные
Johannes Rydberg
Понятия
эль-ниньо весенний барьер предсказуемости тропический циклон вспышка западных ветров энсо северное экваториальное противотечение межгодовая изменчивость объём тёплой воды NOAA CPC ла-нинья сезонный цикл многомерный индекс ЭНСО океанический индекс нино относительный они североатлантическая осцилляция сезонный форсинг южная осцилляция распространение экваториальных волн естественная изменчивость NOAA PMEL TAO