Учёные впервые смоделировали грозы от лесных пожаров и их влияние на климат

5 сентября 2020 года пожар Creek Fire в Калифорнии стал настолько интенсивным, что сформировал собственную погодную систему. Экстремальное тепло вызвало грозовое облако, которое создавало молнии и усиливало распространение огня, осложняя работу пожарных.

Новое исследование, опубликованное в Geophysical Research Letters, представило первую успешную симуляцию таких штормов — «пирокумулятивных облаков» — в модели земной системы. Работу возглавил ученый Desert Research Institute Цимин Ке. Команда воспроизвела время формирования, высоту и интенсивность облака у Creek Fire, а также множественные грозы при пожаре Dixie Fire (2021 год), который развивался при иных условиях.

Ключевым фактором модели стало усиление развития облаков за счет влаги, поднимаемой в верхние слои атмосферы рельефом и ветрами. По словам Ке, «эта работа представляет собой прорыв первого рода в моделировании земной системы» и демонстрирует возможности DRI в разработке таких моделей.

Исследование показало, что пирокумулятивные облака выбрасывают дым и влагу в верхние слои атмосферы в объемах, сопоставимых с небольшими вулканическими извержениями. Аэрозоли могут сохраняться месяцами, меняя состав стратосферы и влияя на то, как атмосфера рассеивает солнечный свет.

При переносе в полярные регионы такие шлейфы влияют на динамику антарктического озона, меняют облака и альбедо, ускоряют таяние льда и снега, затрагивая полярные климатические обратные связи. Ученые оценивают, что ежегодно происходит от десятков до сотен подобных штормов, и их число растет на фоне усиления лесных пожаров.

В проекте участвовали специалисты из Ливерморской национальной лаборатории, Калифорнийского университета в Ирвайне и Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории. Для работы использовали модель Министерства энергетики США Energy Exascale Earth System Model (E3SM), которая позволила описать взаимодействие лесных пожаров и атмосферы. Ке пояснил, что «наша команда разработала новую модель взаимодействия лесных пожаров и земной системы, интегрирующую высокоточные выбросы, одномерную модель подъема шлейфа и вызванный пожаром перенос водяного пара» в E3SM.

Обратите внимание: Грибники в России позволяют себе покупать целые авто благодаря этому редкому грибу