«Эти штормы впечатляющие», сказал атмосферный ученый Чжэ Фэн из Тихоокеанской Северо-западной Национальной лаборатории Министерства энергетики. «Шторм может охватить всю Оклахому и продлиться 24 часа, поскольку это размножается в восточном направлении от предгорий Рокки Маунтина через Великие равнины, производя проливной дождь по пути».Понимание, как штормы изменились в прошлом, является важным шагом к проектированию будущих изменений. Самые большие штормы, особенно, были сложны, чтобы моделировать.
«Эти штормы приносят хорошо более чем половину дождя, полученного в центральных США весной и летом», сказала атмосферный ученый Руби Ленг, соавтор с Фэном и другими в PNNL. «Но почти никакая модель климата не может моделировать эти штормы. Даже при том, что эти штормы достаточно большие для моделей, чтобы захватить, они более сложны, чем меньшие изолированные грозы или большие лобные ливни, которые модели телеграфированы, чтобы произвести».Предыдущее исследование нашло более сильный дождь весенней поры, падающий в центральных Соединенных Штатах за последние десятилетия, но ученые не знали, какие типы штормов вызывали увеличение. Различные штормовые типы могли бы ответить своими собственными уникальными способами, поскольку климат нагревается, таким образом, исследователи PNNL намереваются узнавать.
Чтобы сделать так, команда разработала способ определить штормы, названные мезомасштабными конвективными системами. Этот тип шторма развивается от меньших конвективных штормов что совокупность, чтобы сформировать самый большой тип конвективных штормов на Земле.
Они лучше всего обнаружены, используя спутники с видом с высоты птичьего полета от пространства. Фэн преобразовал известные спутниковые методы обнаружения в новую технику, что он тогда обратился к ливню, измеренному радарами и шаблонами дождя в течение прошлых 35 лет.
Это позволило исследователям определять тысячи больших конвективных штормов и их ливень к востоку от Скалистых гор.Результаты показали, что частота очень длительных увеличилась приблизительно на 4 процента в десятилетие, прежде всего в северной половине центрального региона – чуть ниже Великих озер. Исследователи оценили штормы, которые произвели лучшие пять процентов ливня как экстремальные явления и видели, что экстремальные явления стали более частыми за прошлые 35 лет.
Но что способствует изменениям в частоте и особенностях мезомасштабных конвективных систем? Чтобы узнать, исследователи проанализировали метеорологическую среду региона. Они нашли, что южные Великие равнины нагревают больше, чем океан.Это различие в температуре создает градиент давления между Скалистыми горами и Атлантическим океаном, который вызывает более сильные ветры, которые увеличивают влажность из Мексиканского залива.
Более теплый и более сырой воздух сходится в Северных Великих равнинах, где он падает во время крупных штормов.Хотя эти штормы происходят чаще и производят более сильный ливень, превращаются ли они в наводнения, зависит от деталей.
«Наводнение зависит не только от интенсивности осадков и продолжительности, но также и сколько воды земля может держаться», сказал Ленг. «Чесание, привели ли наблюдаемые изменения в дожде к увеличенному наводнению, осложнено водохранилищами и землепользованием. У обоих есть способность смодулировать влажность почвы и streamflow, следовательно затопляя».