Тропические циклоны, как и люди, обычно должны собраться с силами, прежде чем совершить что-то впечатляющее. Для шторма это означает, что его вращающиеся центры на разных уровнях атмосферы должны выстроиться вертикально, а не оставаться наклонёнными друг от друга — процесс, который метеорологи называют выравниванием.

Используя почти три десятилетия наблюдений с самолётов NOAA Hurricane Hunter, исследователи теперь выявили четыре особенности, которые, по-видимому, помогают наклонённым тропическим циклонам стать вертикально выровненными и более способными к усилению. Исследование возглавили учёные из Школы морских, атмосферных и земных наук Розенстила Университета Майами совместно с коллегами из Атлантической океанографической и метеорологической лаборатории NOAA. Их выводы предполагают, что успешное выравнивание зависит от нескольких факторов, работающих вместе, включая внутреннюю структуру шторма, направление окружающих ветров и условия окружающей среды вокруг циклона.

Понимание этого перехода важно, потому что быстро усиливающиеся штормы могут дать прибрежным сообществам и руководителям по чрезвычайным ситуациям очень мало времени на реакцию. Если синоптики смогут раньше распознать, когда плохо организованный тропический циклон становится более благоприятным для усиления, они, возможно, смогут предоставить сообществам дополнительное время для решений об эвакуации и других приготовлений.

«Тропический циклон должен выпрямиться, прежде чем он сможет усилиться», — сказал Майкл С. Фишер, ведущий автор и доцент кафедры атмосферных наук Школы Розенстила. «Сильные ветры выше в атмосфере могут отталкивать верхнюю часть циркуляции шторма от центра near поверхности океана. Пока эти центры не воссоединятся, шторм обычно не может значительно усилиться».

Исследователи определили четыре характеристики, которые могут помочь определить, вероятно ли наклонённый тропический циклон выпрямится вертикально. Первая — это компактная, плотно организованная циркуляция близко к поверхности океана. Вторая — наклон шторма, расположенный благоприятно относительно вертикального сдвига ветра. Третья — более сильный восходящий воздух и более сильные осадки near нижнего центра шторма. Четвёртая — окружающая среда, включающая тёплую океанскую воду, обилие атмосферной влаги и относительно слабые ветры на средних уровнях атмосферы.

Метеорологи используют термин «наклон» для описания разделения между центрами циркуляции тропического циклона на нижних и средних высотах. Вертикальный сдвиг ветра относится к изменениям скорости или направления ветра с высотой. Сильный сдвиг может мешать организации циклона, отталкивая верхние части его циркуляции от центра ближе к поверхности океана.

Чтобы исследовать, какие штормы успешно выровнялись, исследователи изучили данные из Архива тропических циклонов радиолокационных доплеровских анализов с перецентровкой, известного как TC-RADAR. Разработанная Фишером и коллегами, база данных включает 1510 радиолокационных анализов, собранных самолётами NOAA Hurricane Hunter за 28 сезонов ураганов с 1997 по 2024 год. Эта обширная запись позволила команде сравнить штормы, которые в конечном итоге стали вертикально выровненными, с теми, которые остались наклонёнными.

«Штормы, которые выровнялись, уже выглядели иначе примерно за день до этого», — сказал Фишер, который также является основным преподавателем Института науки о данных и вычислений Фроста. «У них были более сильные, более плотно закрученные циркуляции near поверхности и более широко распространённые, интенсивные грозы, поднимающие воздух near этого центра. Наши выводы предполагают, что эти грозы не просто признак организации. Они также могут помочь выпрямить наклонную циркуляцию шторма».

Выводы предполагают, что грозы, развивающиеся near циркуляции нижнего уровня, могут играть более активную роль в организации шторма, чем просто служить видимым признаком того, что усиление уже идёт. Другими словами, грозы не просто болеют с sidelines — они могут делать часть работы.