Согласно новому исследованию, огромное грозовое облако, образовавшееся над Тихим океаном в 2018 году, оказалось самым холодным в истории наблюдений.

Грозы и тропические циклоны формируются в пределах тропосферы, в верхних слоях которой температура воздуха может опускаться до 90° C ниже нуля. Самые высокие облака порой достигают высоты в 18 км над уровнем моря, и их верхние части остывают до уровня окружающей среды. Термосенсоры на борту орбитальных спутников помогают отслеживать степень охлаждения грозовых облаков для формирования прогнозов экстремальных погодных условий.

29 декабря 2018 года американский спутник NOAA-20 пролетел над мощной грозой в юго-западной части Тихого океана примерно в 400 км к югу от карликового государства Науру. Оборудованный радиометром VIIRS аппарат зафиксировал невероятную мощь шторма. К слову, наблюдаемая спутником гроза была настолько мощной, что гигантское грозовое облако преодолело тропопаузу и «вытолкнуло» в стратосферу так называемую возвышающуюся макушку (overshooting top), наличие которой свидетельствовало о сильном мезоциклоне (воздушном вихре внутри конвективного шторма). Как известно, в пределах тропопаузы и стратосферы воздух перестаёт охлаждаться по мере увеличения высоты и наоборот начинает нагреваться. Несмотря на это, мощный мезоциклон внутри шторма спровоцировал выброс холодных воздушных масс на высоту более 20,5 км над уровнем моря. Как правило, в пределах возвышающейся макушки воздух охлаждается на 7° C с каждым километром высоты. Однако этот ледяной монстр превзошёл все ожидания учёных: внутри гигантской возвышающейся макушки облако остыло до рекордных 111,2° C ниже нуля.

По словам Саймона Прауда из Национального центра наблюдения за Землёй (NCEO) при Лестерском университете, рекордное облако оказалось более чем на 30° C холоднее среднестатистического грозового облака. Исследователи считают, что в настоящее время как никогда важно расширять пределы возможностей чувствительной аппаратуры, предназначенной для измерения температур различных слоёв и образований атмосферы. Согласно статистическим данным NCEO, в последние годы прослеживается тенденция к образованию большего количества холодных циклонов и штормов. Подобные изменения следует принять во внимание, поскольку более холодные облака с большей вероятностью провоцируют экстремальные погодные условия – высокую электроактивность грозы, крупный град, сильный ветер. По мнению исследователей, рекордно холодное облако образовалось в условиях «идеального шторма», спровоцированного сочетанием высокой температуры вод Тихого океана и сильного восточного ветра. В ходе последующих наблюдений учёным предстоит выяснить, присутствует ли взаимосвязь между участившимися холодными штормами и климатическими изменениями.

Важнейшими инструментами исследователей являются зонды и датчики вроде радиометров VIIRS (Visible Infrared Imaging Radiometer Suite) и MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer). Их эффективность обусловлена более высоким пространственным разрешением, в сравнении с сенсорами геостационарных спутников, которое позволяет точнее регистрировать термальные характеристики исследуемых объектов. Это особенно актуально, когда речь идёт о макушках, возвышающихся над наковальнями грозовых облаков, поскольку самый холодный воздух может концентрироваться в зоне диаметром менее 1 км. В ближайшие несколько лет Европейская организация спутниковой метеорологии планирует запустить новую миссию MetOp-SG. Шесть полярных метеорологических спутников второго поколения предоставят учёным более детальную картину экстремальных штормовых событий для исследования предполагаемых закономерностей между температурой облаков и глобальными климатическими изменениями.