Тропічні циклони зазвичай повинні організовуватися вертикально, перш ніж стати більш інтенсивними. Це означає, що центри обертання шторму на різних рівнях атмосфери повинні вишикуватися по прямій лінії, а не залишатися нахиленими один від одного.

Використовуючи майже 30 років спостережень з літака NOAA Hurricane Hunter, дослідники визначили чотири характеристики, які, здається, допомагають нахиленим тропічним циклонам вирівнюватися вертикально та підвищувати ймовірність посилення.

Дослідження проводилося під керівництвом вчених Школи наук про океан, атмосферу та Землю Розенстіля Університету Маямі у співпраці з колегами з Атлантичної океанічної та метеорологічної лабораторії NOAA. Їх висновки показують, що успішне позиціонування залежить від взаємодії кількох факторів, включаючи внутрішню структуру шторму, напрям навколишніх вітрів і умови навколишнього середовища навколо циклону.

Розуміння цього переходу є важливим, оскільки шторми, що швидко посилюються, можуть залишити прибережні громади та менеджерів із надзвичайних ситуацій мало часу для реагування. Якщо синоптики зможуть раніше розпізнати, коли погано організовані тропічні циклони посилюються, вони зможуть дати громадам додатковий час для прийняття рішень про евакуацію та інші приготування.

«Тропічні циклони повинні стояти прямо, перш ніж вони можуть розвиватися», — сказав провідний автор Майкл С. Фішер, доцент кафедри атмосферних наук Університету Розенстіля. «Сильні вітри високо в атмосфері можуть призвести до того, що гребінь штормової циркуляції відійде від центру біля поверхні океану. Шторм зазвичай не посилюється значно, доки ці центри не перегрупуються».

4 ознаки, сприятливі для штормової перебудови

Дослідники визначили чотири характеристики, які допомагають визначити, чи ймовірно, що нахилений тропічний циклон випрямиться вертикально.

Перший — це компактна, тісно організована циркуляція біля поверхні океану. Другий – штормовий нахил, який вигідно розташований проти вертикального зсуву вітру. По-третє, це збільшення висхідних потоків і сильні опади поблизу нижнього центру шторму. По-четверте, це середовище з теплою океанічною водою, великою кількістю атмосферної вологи та відносно слабкими вітрами середньої атмосфери.

Метеорологи використовують термін «нахил», щоб описати відстань між центрами циркуляції тропічного циклону на малих і середніх висотах.

Вертикальний зсув вітру означає зміну швидкості або напрямку вітру з висотою. Сильний зсув може запобігти організації циклону, перемістивши верхню частину циркуляції від центру поблизу рівня моря.

Дані Hurricane Hunter за майже 30 років

Щоб дослідити, які шторми успішно вирівнялися, дослідники переглянули дані з архіву радарів тропічних циклонів доплерівського аналізу з повторним центруванням, відомого як TC-RADAR.

База даних, розроблена Фішером та іншими, включає 1510 радарних аналізів, зібраних літаком NOAA Hurricane Hunter протягом 28 сезонів ураганів з 1997 по 2024 рік.

Цей обширний запис зрештою дозволив команді порівняти вертикальні шторми з тими, які залишалися нахиленими.

«Шторм, який був вирівняний, уже виглядав по-іншому приблизно день тому», — сказав Фішер, який також є одним із основних викладачів Інституту Фроста з даних та обчислень. «Біля поверхні спостерігалася сильніша, більш жорстка циркуляція, з більш широко поширеними та інтенсивними грозами, які здибали повітря поблизу їхніх центрів. Наші результати показують, що ці грози є не просто ознакою організації. Вони також можуть допомогти виправити нахилену циркуляцію шторму».

Отримані дані свідчать про те, що грози, що розвиваються поблизу нижчого рівня циркуляції, можуть відігравати більш активну роль в організації шторму, а не просто служити видимою ознакою постійного посилення.

Попередні підказки того, що шторм був організованим

Літаки-розвідники NOAA вже збирають багато вимірювань, виділених у дослідженні під час операційних польотів, включаючи силу слабкого вітру, розмір шторму, масштаб грози та напрямок нахилу циклону.

Це означає, що нещодавно виявлені особливості можуть допомогти вченим оцінити, чи моделі прогнозування ураганів з високою роздільною здатністю точно відтворюють фізичні процеси, які вертикально вирівнюють нахилені шторми.

Дослідження також може дати додаткові підказки синоптикам про те, які неорганізовані тропічні циклони починають переходити в структуру, більш схильну до розвитку.

«Навіть невелике підвищення довіри до прогнозу на добу вперед може забезпечити більше значущого часу для підготовки для громад на шляху шторму», — сказав Фішер. «Це дослідження дає нам реальні докази того, що відрізняє шторми, які організовуються, від тих, які залишаються нахиленими та слабко посилюються».

Це дослідження «Коригувати чи не коригувати? Ось у чому питання», Журнал геофізичних досліджень: Атмосфера.

Окрім Фішера, авторами є Джордж Р. Елві III з Кооперативного інституту океанічних і атмосферних досліджень і Атлантичної морської та метеорологічної лабораторії NOAA. Діран Джарівала отримав ступінь бакалавра з метеорології та математики в Університеті Маямі навесні 2026 року, а Пол Д. Різор з відділу дослідження ураганів Атлантичної морської та метеорологічної лабораторії NOAA.

Це дослідження підтримано Національним науковим фондом під номером 2241605.