Сухі планети можуть атакувати бурі і урагани
Опубликованно 10.08.2019 00:46
Практично в будь-якому підручнику по дослідженню атмосфери написано, що урагани і смерчі - це явище, безпосередньо пов'язане з вологою: вони обов'язково підживлюються теплим, вологим повітрям. Але, як свідчать результати нового комп'ютерного моделювання, смерчі можуть утворюватися навіть в дуже холодному і сухому кліматі.
Клімат, настільки ж холодний і сухий, як той, який розглядався у проведеному дослідженні, ймовірно, ніколи не стане нормою на Землі, в першу чергу тому, що зміна клімату, яке спостерігається на нашій планеті, робить світ тепліше і вологіше. Але ці результати цілком можуть відображати ситуацію зі смерчами на інших планетах і змінити погляди на природу самих ураганів, яка, втім, в даний час вважається єдино правильної більшістю дослідників.
«У нас є теорії про те, як смерчі функціонують при температурах, до яких ми звикли на Землі, і теоретично вони все ще повинні бути застосовні і тоді, якщо ми отримаємо більш прохолодний, більш сухий клімат», - заявив Ден Чавас, доцент кафедри геофізичних, атмосферних і планетарних досліджень Університету Пердью. - Але ми хотіли дізнатися, чи дійсно смерчі мають потребу у воді. І нам вдалося показати, що це не так - але вже в зовсім іншому світі»
Смерчів і ураганів вода потрібна в світі, в якому ми живемо зараз. Коли вони досягають поверхні землі, вони стають слабшими, тому що у них закінчується вода, з якої вони отримують енергію за рахунок випаровування. Але, як виявилося, це зовсім не обов'язково. «Те, що немає нічого, що змінює фазу між рідким і газоподібним станом, зовсім не означає, що урагану немає», - говорить Чавас. Результати цього дослідження були опубліковані в журналі Atmospheric Sciences.
У співпраці з Тімоті Кронином, доцентом кафедри атмосферних досліджень в Массачусетському технологічному інституті, він використовував комп'ютерну модель, воссоздающую дуже просту атмосферу і постійно генерує смерчі і урагани. В загальному сценарії циклону це виглядає як куб з морем на його дні. Але Чавас змінив його так, щоб висушити цю «морську» поверхню або охолодити її нижче температурного діапазону, який зазвичай і є необхідним для зародження смерчів.
Найхолодніші моделі були виконані при температурі 240 Кельвінів (-33 градусів за Цельсієм) і дали приголомшливу кількість циклонів. Ці холодні, сухі шторми, як правило, були менше і слабкіше, ніж урагани і смерчі на Землі, але вони формувалися з більшою швидкістю.
Коли температура знижується, повітря може поглинати менше води, що пояснює, чому низькі температури і сухі поверхні дали аналогічні результати в експериментах. При температурі 240 Кельвінів повітря може утримувати приблизно в 100 разів менше водяної пари, ніж при температурах, типових для тропіків.
Примітно і те, що існує ряд співвідношень помірних температур і вологостей, в яких взагалі не утворюються циклони. В діапазоні температур між 250 і 270 Кельвинами (від -23 до -3 градусів за Цельсієм) смерчі не виникають, і дослідники поки що не знають, чому. При 280 Кельвінах (трохи нижче 7 градусів за Цельсієм) атмосфера знову наповнюється циклонами.
«Можливо, це означає, що існують якісь ідеальні умови для наявності ураганів, і світ, в якому ми живемо, повністю їм відповідає», - сказав Чавас. - «При цьому цілком можливо уявити собі інший світ, де немає води, але який все ще здатний породжувати багато смерчів і ураганів. І коли люди розмірковують про те, чи зможемо ми жити на такий сухий кам планеті, як Марс, це може виявитися одним з аспектів, який доведеться приймати до уваги».
І на такій планеті не може бути навіть більше потужних смерчів і ураганів, ніж на Землі. Але оскільки вивчати атмосфери інших планет вкрай важко, дослідники повинні працювати в цьому напрямку, спираючись виключно на свої знання про Землю та на базовими знання про те, як взагалі функціонує атмосфери.
Нагадаємо, раніше метеорити "розповіли" про страшної посухи на Марсі.
Хочете знати важливі та актуальні новини раніше за всіх? Підписуйтесь на Bigmir)net на Facebook і Telegram.
Категория: Технологии