Представьте пожар, настолько сильный, что он создаёт собственную погоду. Грозы, молнии и смерчи из дыма — всё рождено пламенем. Именно это случилось в Калифорнии, и теперь учёные не просто наблюдают это явление, а научились воссоздавать его на компьютере.
5 сентября 2020 года в Калифорнии вспыхнул пожар Creek Fire — настолько мощный, что его жара вызвала собственную грозовую систему. Из гигантского облака дыма вырывались молнии, усиливая огонь и превращая пожар в неконтролируемую бурю. Это стало одной из самых экстремальных природных катастроф в истории США.
Подобные явления называются пирокумулятивными грозами — штормами, рождающимися из дыма и жара. До недавнего времени их невозможно было точно смоделировать, а значит, невозможно было понять, как они влияют на климат и погоду.
Теперь команда исследователей под руководством Зиминг Кэ из Института пустынных исследований (DRI) совершила прорыв. Впервые в истории им удалось воспроизвести поведение таких облаков внутри глобальной климатической модели Земли.
«Это первый случай, когда мы смогли встроить экстремальные пожары в глобальную систему моделирования Земли. Теперь мы можем исследовать, как они влияют на климат и атмосферу планеты»
— Зиминг Кэ, учёный Института пустынных исследований (DRI)
В своём исследовании, опубликованном 25 сентября в Geophysical Research Letters, учёные использовали сверхточную климатическую модель E3SM, разработанную Министерством энергетики США. Она позволила им «воссоздать» как шторм над Creek Fire, так и грозы, вызванные другим разрушительным пожаром — Dixie Fire в 2021 году.
Результаты поражают: модель точно воспроизвела высоту, мощность и время появления этих облаков. Оказалось, что ключевую роль в их формировании играет влажность воздуха, поднимающаяся по склонам гор, где она встречается с горячими потоками дыма.
Когда такие облака формируются, они выбрасывают тонны дыма и влаги в верхние слои атмосферы — на уровне, сравнимом с извержением вулкана. Эти частицы могут месяцами оставаться в стратосфере, отражая солнечный свет, разрушая озоновый слой и ускоряя таяние льдов в Антарктике.
Учёные предупреждают: таких бурь становится всё больше. С ростом температуры и засух количество «огненных гроз» может увеличиться в несколько раз.
Совместная команда исследователей из DRI, Лоуренс Ливерморской лаборатории, Университета Калифорнии в Ирвине и Северо-Тихоокеанской национальной лаборатории создала новый тип моделирования, способный объединять данные о пожарах, ветрах и влажности. Это откроет путь к новым прогнозам экстремальных событий — и, возможно, спасёт жизни людей.
Учёные называют это началом новой эры в климатических исследованиях: теперь модели Земли способны видеть огонь, понимать его механику и предсказывать, где стихия может выйти из-под контроля.
Источник: sciencedaily.com
