Неравномерное увлажнение почвы влияет на интенсивность грозы

Грозовые облака могут развиваться в течение десятков минут, создавая опасность для местного населения из-за интенсивных осадков, сильных порывов ветра и града. Крупномасштабная зона, благоприятная для развития грозовых процессов, часто хорошо отражается в системах прогнозирования, однако предсказание конкретных мест зарождения отдельных грозовых ячеек остается фундаментальной проблемой на сегодняшний день. Новое исследование Британского центра экологии и гидрологии, опубликованное в журнале «Nature», показало, что существуют определённые «подсказки» в состоянии подстилающей поверхности и метеорологических условиях нижних слоёв атмосферы.

Точность прогнозов погоды становится критически важной для различных сфер народного хозяйства. С 2010 по 2019 год грозовые шторма по всему миру привели к 30 тысячам смертей и экономическому ущербу около $500 млрд. На фоне современных изменений климата интенсивные ливни происходят чаще и сильнее, а риск внезапных наводнений растет. Кроме того, увеличивается повторяемость выпадения крупного града, особенно в умеренных и субтропических регионах.

Группа исследователей во главе с Кристофером Тейлором (Christopher M. Taylor) изучили спутниковые данные о 2,2 млн гроз за 21 год — с 2004 по 2024 год в различных странах Африки, в регионе к югу от Сахары. Они выяснили, что вероятность появления грозы зависит от сочетания двух факторов — распределения влаги в почве и движения ветра в нижних слоях атмосферы. Эти процессы давно были известны метеорологам, но обычно рассматривались по отдельности.

Когда в непосредственной близости располагаются участки сухой и более влажной земли, то поверхность нагревается неравномерно. Воздух за счёт конвекции начинает подниматься вверх. Если в это же время направление ветра меняется с высотой (так называемый, сдвиг ветра), то кучевые облака в такой зоне растут быстрее и легче переходят в стадию кучево-дождевых.

При благоприятном сочетании этих условий число мощных гроз увеличивается примерно на 68%. Таким образом, детальная карта влажности почвы может подсказать синоптикам, где позже в течение дня вероятнее всего сформируются грозовые облака.

Это особенно важно для регионов с частыми грозами: центральные регионы Африки, юго-восточная Азия, Австралия и некоторые страны Европы. Новые данные с помощью искусственного интеллекта превратят в улучшенные модели прогнозирования. Благодаря этому, предупреждения о штормах будут приходить менее чем за шесть часов до их начала, что поможет защитить людей, животных и имущество, а также в целом снизить экономический ущерб.