Термометр для ураганов: простой способ узнать, где они родятся ✛

Оригинал: "Tropical cyclone genesis potential using a ventilated potential intensity"
arXiv:2404.01572 · 2024-04-02 · CC BY 4.0 · 1 мин
Учёные нашли простой способ измерить, где океан и воздух готовы породить ураган.

Ураган похож на огромную воронку из ветра и дождя, которая рождается над тёплым океаном. Чтобы воронка закрутилась, нужно несколько вещей сразу: тёплая вода, влажный воздух, вращение и спокойный ветер на высоте. Раньше учёные измеряли каждую вещь отдельно и складывали в сложную формулу. Но формулы спорили друг с другом: одна говорила, что ураганов станет больше, другая — что меньше.

Теперь придумали термометр. Он показывает одно число — «вентилируемый потенциал интенсивности». Это как измерить температуру тела: если она высокая, человек может заболеть, а если низкая — нет. Здесь так же: если сухого воздуха слишком много, он душит ураган, как одеяло гасит огонь, и термометр показывает ноль. Значит, ураган здесь не родится.

Сухой воздух — главный враг урагана. Если его порог превышен, потенциал обнуляется, и вихрь не может усилиться.

Второе число в термометре — это вращение воздуха. Его усиливают в несколько раз, чтобы показать, как важна закрутка. Вместе с потенциалом получается число, которое говорит: сколько ураганов может родиться в этом месте океана. Учёные проверили термометр на данных за сорок лет. Он правильно показывает, что в сезон ураганов их больше, а во время Эль-Ниньо они смещаются в Тихий океан.

В будущем, когда климат потеплеет, термометр будет подниматься. К концу века в Атлантике благоприятность условий вырастет больше чем наполовину. Это значит, что ураганы могут появиться там, где раньше их не было, например, ближе к полюсам. Такой простой термометр поможет людям на побережьях заранее готовиться к опасности.

Вентилируемый потенциал интенсивности обнуляется, когда индекс вентиляции превышает порог 0.145 — это создаёт резкую границу между благоприятными и неблагоприятными для циклонов регионами, чего не хватало прежним индексам.

vPI = ((x+1)/(3x)) * PI
vPI — это потенциал интенсивности с учётом вентиляции, PI — без учёта, x — параметр, зависящий от индекса вентиляции
GPIv = (135.5 * vPI * eta_c)^4.90 * cos(phi)
GPIv — новый индекс, vPI — вентилируемый потенциал интенсивности, eta_c — обрезанная абсолютная завихренность, phi — широта
Понятия
gpcp тропический циклон геопотенциальная высота гравитационный потенциал ячейка Хэдли относительный они NOAA CPC глобальное потепление потенциальная энергия межгодовая изменчивость связанная модель общей циркуляции теорема вириала климатическая модель вероятностный прогноз сезонный цикл IRI прогноз тропосферная двухлетняя осцилляция уравнение состояния идеального газа химический потенциал