Исследователи создали глобальную модель, которая более точно предсказывает, когда и где будут происходить удары молний, что может помочь людям, например пилотам авиакомпаний, их избежать, - пишет sciencemag.org.
Молния обычно требует двух составляющих. Во-первых, для создания грозовых облаков нужен теплый, восходящий воздух или конвекция. Во-вторых, грозовые облака должны содержать ледяные гранулы. Сталкивающиеся гранулы переносят электрический заряд, создавая электрическое поле. Молния формируется, когда это поле становится достаточно большим.
Модели погоды и климата, которые делят атмосферу на сектора определенного размера, имеют очень грубое пространственное разрешение – примерно 100 километров. Процессы, которые приводят к возникновению конвективных грозовых туч и ледяных гранул, происходят в слишком малых масштабах, чтобы компьютеры могли моделировать их в какое-то адекватное время. Чтобы делать ежедневные прогнозы, погодные модели должны полагаться на «параметризацию» для таких вещей, как конвекция – то есть использовать специальные правила, которые позволяют действовать быстро.
Пол Филд – сотрудник метеобюро Национальной метеорологической службы Соединенного Королевства со штаб-квартирой в Эссексе - и его коллеги моделировали глобальную модель ударов молний на 5 лет с разрешением до 10 километров. Это позволило им воссоздавать процессы формирования конвективных облаков, хотя в формировании ледяных гранул приходилось опираться на предположения.
Несмотря на это, модель команды точно выявила горячие точки в Южной Америке, Африке и Юго-Восточной Азии, которые получают почти 100 ударов молний на квадратный километр в год. Модель также правильно зафиксировала, что молния обычно происходит во второй половине дня - около трех часов вечера по местному времени. Это логично, потому что земля к этому времени успевает нагреться, а более теплый воздух перемещается вверх и образует облака, - говорит Поле.
Новая модель также воспроизвела некоторые реальные особенности молнии. Например, она точно показала, что молния над озером Виктория в Африке случается в конце дня. Этот эффект обусловлен более медленным, по сравнению с окружающей землей, нагревом воды в озере, что приводит к задержке восходящего движения более теплого воздуха, - объясняет Поле. Модель также воспроизвела ежедневное движение молнии на Великие равнины Соединенных Штатов, вызванное преобладающими ветрами в восточном направлении.
Исследователи предполагают, что эти новые карты молний потенциально могут быть использованы в авиации, поскольку существующие карты «довольно грубые».
Эта работа также может также применяться для прогнозирования
изменения моделей молний, связанных с изменениями климата,
влияющими на атмосферу Земли, - объясняет Деклан Финни - ученый
из Университета Лидса в Великобритании, который не участвовал в
исследовании.
[Фото: sciencemag.org]
