Мало что может быть более зловещим, чем надвигающаяся грозовая туча. Добавьте к этой смеси лесной пожар, и в результате может получиться высокая буря густого дыма, тлеющих углей и перегретого воздуха.
Гроза, вызванные огнем, - это естественные погодные условия, которые иногда возникают из-за дыма и жара, исходящих от интенсивных лесных пожаров. Эти экстремальные штормы, называемые пирокумуло-дождевыми (pyroCb), случаются нечасто, но когда они случаются, они могут привести к трагическим последствиям.
Создание огненной бури
Лесные пожары выделяют сильный жар, заставляя большое количество дыма и горячего воздуха подниматься вверх. По мере продвижения смеси выше в тропосферу - самый нижний слой земной атмосферы - она охлаждается и расширяется при падении давления воздуха. Влага в воздухе вскоре конденсируется, образуя большие пухлые облака, называемые пирокучевыми облаками.
При подходящих условиях в атмосфере, включая горячий и сухой слой воздуха у земли и более прохладный и влажный слой над ним, атмосфера может стать конвективно неустойчивой. Все более турбулентный воздух заставляет капли воды и кристаллы льда в гиро-кучевых облаках сталкиваться друг с другом, накапливая электрический заряд и превращая систему в огромную грозовую тучу.
Парящие пироСБ, которые редко вызывают дождь на земле, даже если это грозы, могут даже подниматься из тропосферы и распространяться в стратосфере на 10 миль/километров над поверхностью.
Темно как ночь
Неудивительно, что пироСб могут быть невероятно опасны. 7 февраля 2009 года самый разрушительный день пожаров в истории Австралии породил как минимум три пиропатрона, которые разнесли угли на 18 миль (30 километров) от источника и вызвали молнии, которые вызвали дополнительные пожары на расстоянии 62 миль (100 километров). Известные как лесные пожары Черной субботы, эти пожары в совокупности сожгли 1 737 квадратных миль (4 500 квадратных километров) и унесли 173 жизни.
PyroCb, сформировавшийся во время пожара Карр недалеко от Реддинга, Калифорния, в 2018 году, имел такие сильные ветры, что создал огненный вихрь силой торнадо, а pyroCb в Канберре, Австралия, в 2003 году был настолько экстремальным, что высвободил поток черного града и сделал дневное небо темным, как ночь.
К счастью, эти явления все еще относительно редки, хотя исследования, проведенные в 2019 году в Австралии, показывают, что изменение климата может привести к тому, что условия там станут более благоприятными для образования пироЦБ в будущем.
Ник Нослар, который прогнозирует пожарную погоду для Национальной метеорологической службы Национального управления океанических и атмосферных исследований, сказал, что каждый год в мире происходит от 25 до 50 событий pyroCb. Он сказал, что точное предсказание того, когда произойдут штормы, остается проблемой для ученых.
" Их все еще очень трудно предсказать", - сказал Науслар. Несмотря на то, что ученые могут проверить погодные условия перед пожаром, они не могут точно описать, как лесной пожар повлияет на нижние слои атмосферы и изменит погодные условия. Усилия по изучению pyroCbs «все еще так молоды, и еще так многому предстоит научиться», - сказал Науслар.
Дым высоко над головой
Основным признаком пироСб является их воздействие на стратосферу. Но до недавнего времени ученые не думали, что лесные пожары могут выбрасывать сажу, аэрозоли и органические соединения высоко в атмосферу.
«Идея о том, что огненный шторм может действовать как вулкан и выбрасывать материал в стратосферу, была совершенно неизвестна», - сказал Майк Фромм, метеоролог из Лаборатории военно-морских исследований США в Вашингтоне, округ Колумбия. 1990-е годы с использованием спутниковых инструментов.
Частицы дыма от пироСб могут оставаться в атмосфере от нескольких дней до недель, а в крайних случаях и месяцев. Согласно недавнему исследованию, опубликованному в журнале Science, дым от массивного пироХБ в Канаде в 2017 году оставался во взвешенном состоянии в верхних слоях стратосферы в течение восьми месяцев, согласно недавнему исследованию, опубликованному в журнале Science, в котором исследователи рассматривали поднятые частицы пироХБ в качестве косвенного показателя для изучения потенциальных климатических и атмосферных эффектов дымовых шлейфов. от ядерных взрывов.
PyroCbs не станут причиной ядерной зимы в ближайшее время, но Фромм сказал Science News, что открытый вопрос о шлейфах pyroCb заключается в том, могут ли они повредить озон в стратосфере. «Мы все еще пытаемся понять, количественно оценить и рассчитать [существует ли] влияние этих шлейфов на климат», - сказал Фромм Eos.
Эта история первоначально появилась на Eos.org и переиздается здесь в рамках программы Covering Climate Now, глобального сотрудничества журналистов, направленного на усиление освещения климатической истории.
Это безумие
Гиро-кучевые облака также могут образовываться после массивных извержений вулканов. Во время беспрецедентного извержения вулкана Килауэа в 2018 году над трещиной № 8 в поместье Лейлани на острове Гавайи образовались пирокучево-дождевые облака с ударами молнии.