Учёные впервые воспроизвели грозы, спровоцированные лесными пожарами

Учёные впервые смогли воспроизвести в моделях земной системы грозы, возникающие из-за лесных пожаров, которые называются пирокумулятивными облаками. Эти облака могут формировать собственные погодные системы, что затрудняет тушение пожаров и влияет на климат.

Например, во время пожара Creek Fire в Калифорнии 5 сентября 2020 года экстремальное тепло привело к образованию мощного грозового облака, извергавшего молнии, что усиливало огонь и создавало опасность для пожарных. Такие грозы становятся всё более распространёнными в пожароопасный сезон на Западе США, что сказывается на качестве воздуха и климатических условиях.
Об этом пишет 1rre.ru

Новые горизонты в метеорологии: моделирование гроз, вызванных лесными пожарами

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.