Удивительно: почему сухие почвы вызывают чрезвычайно сильные грозы?

Исследование показывает, что влажность почвы влияет на интенсивность гроз. Следующим шагом будет улучшение прогнозирования непогоды.

Будет ли легкий дождь? Или это будет шторм и ливни, которые опустошат целые районы? Один из факторов, влияющих на это, находится под нашими ногами. Почва под нами определяет, останется ли гроза безобидной или превратится в шторм. Звучит удивительно? Но это реальность. Ученые британского исследовательского института UK Centre for Ecology & Hydrology (UKCEH) обнаружили, что влажность почвы, то есть то, насколько она влажная или сухая, играет решающую роль в том, насколько сильной будет буря.

Влажность почвы определяет её температуру

Для своего исследования ученые собрали большой пакет данных о грозах и обнаружили четкую зависимость: если в одном районе соседствуют влажные и сухие почвы, могут развиваться так называемые мезомасштабные конвективные системы. Они относятся к самым крупным и опасным грозам, которые только существуют.

Почему так происходит? Сухая почва нагревается быстрее влажной. Это приводит к сильным перепадам температуры в припочвенном слое. А они, в свою очередь, приводят к движению воздуха. Влажный теплый воздух поднимается вверх, образуя огромные грозовые облака. А те, в свою очередь, вызывают сильные грозы. Эти облака приносят значительно больше осадков. «Эти огромные грозовые системы относятся к самым сильным стихийным бедствиям на Земле. Из-за изменения климата они становятся еще более сильными», — говорит доктор Эмма Бартон, метеоролог из Британского центра экологии и гидрологии. По словам Бартон, в этой связи  в будущем важно более точно понять, какое влияние влажность почвы оказывает на экстремальные погодные явления.

Градиент влажности почвы может привести к увеличению количества осадков на 30%

Такие штормы приводят к обширным наводнениям и другим разрушительным явлениям во многих регионах мира. В таких регионах, как Западная Африка, Индия, Южная Америка, Южная Африка, Австралия и Великие равнины США, наблюдается следующее: если на расстоянии около 500 километров есть различия во влажности почвы, это может усилить штормы. Эти различия приводят к указанным различиям в температуре атмосферы, что, в свою очередь, увеличивает сдвиг ветра — важный фактор для возникновения и интенсивности штормов.

В дни с такими различиями в влажности почвы площадь осадков и количество дождя в самых сильных штормах могут увеличиваться на 10–30 %. Понимание этой обратной связи является важнейшим результатом исследования. Корнелия Кляйн, также работающая в UKCEH, говорит: «До сих пор мы уделяли большое внимание атмосфере. Но теперь мы видим, насколько почва важна для прогнозирования погоды».

Влажность почвы как ключ к прогнозированию

Хорошая новость: благодаря новым знаниям в будущем можно будет предупреждать о стихийных бедствиях раньше. Уже за два-пять дней до непогоды влажность почвы меняется — это можно измерить. UKCEH в настоящее время разрабатывает программное обеспечение, с помощью которого можно будет точно прогнозировать опасные грозы за шесть часов до их наступления.

В Германии также знают о важности влажности почвы. Немецкая метеорологическая служба (DWD) предоставляет прогнозы влажности почвы. Они призваны помочь сельскому хозяйству и лесоводству лучше подготовиться к климатическим изменениям и экстремальным погодным явлениям, таким как засухи или наводнения. Ведь влажность почвы также оказывает огромное влияние на последствия сильных дождей: уже пропитанная водой почва не может впитывать дополнительный дождь, что приводит к наводнениям.