В сентябре 2020 года ад бушевал в Калифорнии: пожар Крик-Вэлли достиг такой мощи, что породил собственную погоду. Раскаленная пламенем атмосфера взорвалась мощным грозовым фронтом. Он извергал молнии, подпитывал огненную стихию, усложняя работу пожарных и повышая опасность на земле.
Огненные бури: вызов науке
Пожароопасный сезон все чаще рождает такие штормы – грозы, творящиеся в дыму. Они не только опасны сразу, но и долго влияют на качество воздуха и климатические процессы. Ученые долго не могли воспроизвести их в компьютерных моделях Земли, что мешало прогнозам и пониманию глобальных последствий. Теперь революционная симстема моделирования дает ответ.
Триумф симуляции: Крик-Вэлли и Дикси
Под руководством Цзымина Кэ из Института динамики атмосферы, команде удалось достичь первого успеха. Имитация точно воспроизвела время, мощь и высоту пирокучевого облака над Крик-Вэлли – одной из крупнейших огненных гроз в США. Исключительно ценно, что эта же модель успешно адаптировалась для симуляции нескольких гроз уникального пожара Дикси (2021 год), разгоревшегося совсем в других условиях. Секрет – в точном учете влияния ветра и рельефа на подъем влаги к облакам.
Облака-гиганты: климатический след
Формируясь, пирокучево-дождевое облако швыряет в верхние слои воздуха огромные массы дыма и пара, подобно малым вулканам. Эти "огненные аэрозоли" висят в стратосфере месяцами, изменяя ее состав. Они влияют на поглощение и отражение солнечных лучей, оставляя длительный климатический след.
Полярная угроза и надежда моделирования
Достигая полюсов, аэрозоли вмешиваются в озоновый слой Антарктиды, меняют характеристики облаков и альбедо (отражаемость), ускоряют таяние снегов и льда, искажая климатические обратные связи в полярных зонах. Ежегодно на планете рождаются десятки или сотни таких бурь. Анализ показывает, что глобальное усиление лесных пожаров делает их только чаще. Невозможность включить их в глобальные модели прежде угрожала точности климатологии. Теперь этот барьер пал.
«Мы создали прорывную систему, – пояснил ведущий автор Цзымин Кэ. – Она интегрирует детальные данные пожаров, модель подъема шлейфа и переноса пара в передовую модель Земли. Этот прорыв улучшит реакцию на ЧС и заложит основу для глобального изучения огненных гроз».
