Ризикують життям. Учені розповідають, як літають в епіцентр снігових бур

Учені в межах кампанії під назвою Дослідження мікрофізики й опадів, які "загрожують узбережжю штормів" в Атлантиці (IMPACTS) використовують оснащений за останнім словом техніки авіапарк на одній із баз NASA, координуючи свої польоти в епіцентрах бур широкого спектру, від легкої хуртовини до надзвичайно небезпечних снігових бур, які паралізують підприємства й дорожній транспорт. У гонитві за таємницями утворення цих погодних явищ і їхнього впливу на навколишнє середовище, вони щоразу злітають у непроглядну, турбулентну й таємничу височінь, пише NPR.

У Фокус.Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтеся, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Високо в крижаних хмарах, сидячи в літаку, навантаженому науковими приладами, Крістіан Нейрі дивився на картинки, що миготіли на екрані комп'ютера. Це висотне слайд-шоу показує в режимі реального часу зображення хмарних частинок, відібраних пристроєм на крилі літака, і деякі кристали льоду мали вигляд ідеальних маленьких сніжинок.

"На них приємно дивитися. Особливо коли вони з'являються прямо перед вами на екрані, це зачаровує", — сказав Нейрі, доктор філософії, студент Університету Північної Дакоти.

Він збирав інформацію, може допомогти синоптикам краще передбачити, чи здатний зимовий шторм викликати підступні умови, які потребують закриття шкіл, доріг і скасування рейсів.

До цієї місії, яка розпочалася у 2020 році та завершиться 28 лютого, протягом приблизно 30 років не проводилося великих авіаційних досліджень зимових штормів у східній половині Сполучених Штатів, каже Лінн Макмерді, вчена-атмосферниця з Вашингтонського університету в Сіетлі.

"У нас було кілька дійсно хороших штормів, — каже Макмерді. — Що б не подарувала нам мати-природа, ми полетимо в самий епіцентр. Ми виходимо в небо та намагаємося вивчити весь діапазон, від суперзавірюхи, яка блокує весь рух вгору та вниз по східному узбережжю, до звичайних злив".

Найсильнішим штормом, у який вони летіли, була хуртовина в січні 2022 року, коли на частини атлантичного узбережжя випало близько 0,6 метра снігу.

"Це було безумство, — згадує Нейрі. — На цьому рейсі ми потрапили в божевільну турбулентність".

Цього року, однак, східні хуртовини були відносно важкими.

"Але ви знаєте, вони такі, які є, і ми робимо все можливе. І я дійсно думаю, що в нас зібрані просто чудові дані, — каже Макмерді. — Отже, буде багато досліджень усіх цих різних штормів, навіть якщо вони не є квінтесенцією сильної хуртовини".

Однією з цілей цього проєкту є краще зрозуміти яскраві "снігові смуги", які часто з'являються на радіолокаційних картах зимових штормів на схід від Скелястих гір.

"Учені знали про ці відмінні радіолокаційні діаграми вже кілька десятиліть, але досі не ясно, як формуються смуги, або що саме відбувається всередині цих хмар", — пояснює Макмерді. Ось чому вчені з IMPACTS прокладають траєкторії польоту так, щоб вони проходили через смуги шторму.

Прилади, встановлені під крилами літака P-3, можуть безпосередньо брати проби хмарних частинок. Дослідники всередині літака також можуть відправляти десантні зонди, маленькі зонди, які спускаються на парашутах крізь шторм і надсилають дані про такі речі як температура, тиск, відносна вологість і швидкість вітру.

Водночас інший дослідний літак (ER-2) часто слідує за тією ж траєкторією польоту, але на більшій висоті (понад 60 000 футів). Він має інструменти, які також збирають дані про шторм зверху.

Одна річ, яку дослідники сподіваються зрозуміти, — це роль переохолодженої рідкої води в грозових хмарах. За певних умов вода може залишатися в рідкому стані до мінус 34 градусів за Цельсієм.

Дрібні крапельки цієї переохолодженої води іноді прилипають до кристалів снігу.

"Уявіть собі гарну сніжинку, а потім, що на ній є всі ці маленькі крихітні крапки. Здається, ніби в неї кір або щось таке", — каже Макмерді.

Те, що вони бачили досі, передбачає, що цей тип води є важливим аспектом снігових смуг. Можливо, саме це призводить до збільшення вмісту води, кількості частинок льоду і, зрештою, до більшої кількості снігу на землі.

Величезні обсяги даних, зібраних зверху, знизу та всередині цього різноманітного масиву зимових штормів, повинні дати метеорологам багато їжі для роздумів у найближчі роки та, сподіваються вчені, будуть включені в моделі прогнозування, щоб майбутні звіти про погоду давали краще уявлення про те, на що здатна буря.

Раніше Фокус писав про найсильніший арктичний циклон, який неабияк потріпав морський лід. Циклони є звичайною справою в Арктиці, але не цей — учених жахають наслідки масштабного шторму.