37
У квітні 2021 року в Індійському океані на північний захід від Австралії зіткнулися два тропічні циклони Сероя та Одетт. Двоє дослідників з Ольденбурзького університету тепер вивчали, як це рідкісне явище вплинуло на океан. Відповідно до їх прикладу, зустріч спричинила незвичайне охолодження поверхні води та різку зміну напрямку комбінованого шторму. Оскільки частота та інтенсивність тропічних циклонів зростає в результаті глобального потепління, цілком можливо, що такі зустрічі — і, отже, більш екстремальні взаємодії повітря і моря — стануть частішими в майбутньому, роблять висновок.
Тропічні циклони (ТЦ) не тільки збивають повітряні маси в атмосфері, вони також збивають водні маси в районах океану, які знаходяться на їх шляху. Коли два циклони стикаються і зливаються, ця взаємодія між океаном і атмосферою може значно посилитися, як повідомляють професор д-р Олівер Вурл і д-р Йенс Меєрюргенс з Університету Ольденбурга в статті, опублікованій в журналі Tellus A: Dynamic Meteorology and Океанографія.
Два дослідники проаналізували зіткнення двох відносно слабких тропічних циклонів в Індійському океані у 2021 році, TC Seroja та TC Odette, і виявили, що виникли ефекти, які в іншому випадку спостерігалися лише з набагато сильнішими циклонами. Оскільки частота та інтенсивність тропічних циклонів зростає в результаті глобального потепління, цей тип конвергенції — і, як наслідок, екстремальна взаємодія між повітрям і морем — може стати частішою в майбутньому, підсумовує дослідження.
У квітні 2021 року два тропічні циклони Сероя та Одетта зійшлися на північний захід від Австралії. Щоб дослідити вплив цього незвичайного рандеву на океан, Вурл і Мейєрюргенс об’єднали супутникові дані та вимірювання, отримані від поплавців ARGO та автономних дрейфуючих апаратів, із чисельним моделюванням.
Ці джерела надали дослідникам інформацію про такі фактори, як солоність і температура води від поверхні моря до глибини до 2000 метрів, а також дані про висхідну та низхідну (вертикальну) швидкість течії. На додаток до цих даних вони проаналізували висхідну та низхідну (вертикальну) швидкість течії, використовуючи дані числових моделей.
Зустріч між двома циклонами тривала близько тижня. 6 квітня вони підійшли приблизно на 1600 кілометрів один від одного. «Сероя спочатку зупинив менший циклон Odette, а потім злився з ним через три дні», — повідомляє Вурл, який очолює дослідницьку групу «Процеси та зондування морських інтерфейсів» в Інституті хімії та біології морського середовища Ольденбурзького університету у Вільгельмсхафені. .
Після злиття двох циклонів 9 квітня TC Seroja різко змінив курс на 90 градусів. «Цей ланцюг подій не тільки вплинув на погодні умови, але й спровокував раніше неспостережувану взаємодію з океаном під ним», — пояснює Вурл.
Відкрийте для себе останні новинки науки, техніки та космосу з понад 100 000 передплатників, які покладаються на Phys.org для щоденної інформації. Підпишіться на нашу безкоштовну розсилку та отримуйте оновлення про прориви, інновації та важливі дослідження — щодня чи щотижня.Підпишіться
Аналіз показав, що температура поверхні моря впала на 3°C внаслідок злиття циклонів, і глибокі холодні маси води піднялися вгору до поверхні з глибини 200 метрів у процесі, відомому як «апвелінг».» Ефект охолодження був «виключно високим» по відношенню до інтенсивності циклонів, зауважили дослідники.
Найвища швидкість вітру близько 130 кілометрів на годину була досягнута 11 квітня після злиття циклонів і відповідала першій категорії за шкалою ураганів. Спостережуване охолодження та глибина апвелінгу, з іншого боку, були такого ж масштабу, що спостерігається в ураганах категорії 4 або 5.
Вурл і Мейерюргенс були особливо здивовані силою апвелінгу: були періоди, коли глибоководні маси піднімалися до поверхні моря зі швидкістю до 30 метрів на добу. Для порівняння, типова швидкість висхідного океану становить лише від 1 до 5 метрів на день.
У цьому конкретному випадку незадовго до злиття циклонів спостерігалася низхідна швидкість океану. «Завдяки супутниковим технологіям і автономним глибоководним поплавцям ARGO ми змогли продемонструвати, як обертання циклонів транспортує холодну воду з глибин океану на поверхню», — говорить морський вчений Мейєрюргенс.
Хоча зіткнення між тропічними циклонами протягом одного-двох тижнів існування на сьогодні є рідкістю, згідно з кліматичними моделями, кількість та інтенсивність тропічних циклонів, ймовірно, зросте в результаті глобального потепління — і, як наслідок, також ймовірність повного стикаються циклони ураганної сили.
Це може призвести до «найекстремальніших взаємодій між океаном і атмосферою», пишуть автори статті. Той факт, що злиття двох циклонів може призвести до різкої зміни курсу, також ускладнює прогнозування їх подальшої поведінки.
Вурл також вказує на інший важливий наслідок: «В результаті взаємодії циклону з океаном і підйому холодної глибокої води океан поглинає додаткове тепло з повітря, а потім транспортує його до вищих широт — важливий процес, впливає на клімат у всьому світі».
Крім того, циклони також перетворюють теплову енергію в механічну енергію, яку вони потім транспортують у вищі широти, коли вони просуваються. Два вчені візьмуть участь в експедиції з дослідницьким судном METEOR у Середземному морі та субтропічній Атлантиці наступного року, під час якої вони планують продовжити дослідження цих взаємодій і зв’язку з екстремальними погодними явищами.
