Объяснение «резкого», леденящего кровь, загадочного погодного явления на Верхнем Среднем Западе
Поздним весенним днем вдоль юго-западного побережья озера Мичиган люди от Чикаго до Милуоки наслаждаются солнцем после очередной долгой зимы Верхнего Среднего Запада. Температура поднимается до 80 градусов по Фаренгейту и продолжает расти не по сезону. Обещание раннего лета манит садоводов, велосипедистов и любителей пляжного отдыха. Затем это происходит.
Стена холодного озерного воздуха врезается в берег и быстро движется вглубь суши. Люди хватаются за укрытие или, по крайней мере, за толстовку. Температура падает на 20, 30, даже 40 градусов за считанные минуты. Зима возвращается с удвоенной силой.
Это не вступительная сцена фильма ужасов. Это фронт пневмонии, редкое погодное явление, уникальное для этого уголка Великих озер и до сих пор не до конца изученное учеными. Событие не имеет ничего общего с настоящей пневмонией: весь регион внезапно заболел ознобом.
Озеро Мичиган, как и другие Великие озера, достаточно велико, чтобы действовать как внутреннее море, создавая свои собственные погодные условия, включая ветер. Любой, кто жил на берегу океана, испытал на себе сильный морской бриз, но фронты пневмонии - это нечто иное. «Это гораздо более радикально», - говорит Тим Хальбах, метеоролог-координатор предупреждений в офисе Национальной метеорологической службы в Милуоки/Салливане. «Это очень резкое изменение».
Термин «фронт пневмонии» официально не признан Национальной метеорологической службой. Хальбах говорит, что его придумал «кто-то умный» в офисе Милуоки еще в 1960-х годах, чтобы объяснить необычное местное явление. Принятое определение - падение не менее чем на 16 градусов по Фаренгейту в течение часа, хотя многие фронты пневмонии более экстремальны. 3 мая 2020 года Милуоки зафиксировал падение на 24 градуса менее чем за 15 минут, включая падение на 14 градусов всего за пять минут.
Фронты пневмонии могут показаться потусторонними. Хотя иногда они предвещаются туманом или низким шельфовым облаком, они также могут происходить в ясный день и могут сопровождаться или не сопровождаться ветром. «Это не ураган и не водяная стена, - говорит Хальбах. «Это трудно [представить], потому что это что-то вроде холодного воздуха». Помните «Игру престолов», когда весь пейзаж застыл перед злодеем-нежитью? «Это похоже на фронт пневмонии, когда приходит Король Ночи и все резко меняется», - говорит Хальбах.
В то время как Национальная метеорологическая служба официально классифицирует фронты пневмонии как «холодные фронты, усиленные озером», метеоролог Том Вакс, известный своим восторженным освещением экстремальных погодных явлений на станции Милуоки FOX6, говорит, что их также называют «холодными бэкдорами». фронты».
«Это означает, что фронт идет с северо-востока», - говорит Вакс. «Обычно холодные фронты приходят с запада или северо-запада. Если холодный фронт черного хода достаточно сильный, падение на 16 градусов или больше за час или меньше, то это считается «фронтом пневмонии».
Wachs добавляет, что, хотя модели улучшились, фронты пневмонии сложно предсказать. «Фронты пневмонии обычно труднее предсказать, потому что [они] меньше по масштабу, чем, скажем, большой порыв канадского воздуха, обрушивающийся на несколько штатов», - говорит он. «Что касается фронтов пневмонии, то это касается только нескольких округов».
Пол Роббер, выдающийся профессор атмосферных наук в Университете Висконсин-Милуоки, говорит, что фронты пневмонии вообще не следует считать холодными фронтами.«Физически это то, что называется током плотности, и это сильно отличается от того, что мы называем синоптическим [или крупномасштабным] холодным фронтом», - говорит он.
«Когда у вас сильная гроза и вы чувствуете то, что называется границей оттока, это действительно холодный ветер, который идет впереди нее, это поток плотности», - говорит он. «В основном это холодный воздух, который выходит из дождевой шахты грозы, охлаждается, когда он падает, ударяется о землю и распространяется в стороны, задолго до грозы. Фронт пневмонии физически подобен, но формируется совсем не так, как граница грозового оттока».
Как именно генерируются фронты пневмонии, остается загадкой. Учитывая их локальный и относительно редкий характер - они обычно возникают только один или два раза в год - их трудно изучать. Длинная, глубокая форма озера Мичиган и ориентация с севера на юг, по-видимому, стали ключом к их созданию. Холодный воздух, который накапливается над озером зимой, имеет тенденцию оставаться там до лета, даже когда воздух над сушей нагревается.
Фронт пневмонии требует, чтобы теплый воздух находился над сушей, а более типичный холодный фронт приближался к озеру с севера и встречался с холодным воздухом, собравшимся над озером.
“У вас есть этот купол холодного воздуха над озером. Это ничего не делает. Он просто сидит там», - говорит Роббер. Приближающийся холодный фронт «подключается к поступлению холодного воздуха над озером (и) все это просто с грохотом обрушивается на береговую линию озера Мичиган и проникает вглубь суши».
Из-за крупномасштабных течений и импульса фронта пневмонии - представьте себе снежный ком, катящийся вниз по склону, - стена холодного воздуха устремляется к юго-западному побережью, хотя южный конец озера, включая небольшую часть Индианы, иногда поражается. «Если бы этого холодного воздуха не было, если бы вы заполнили озеро Мичиган или накрыли его большим покрытием для бассейна или чем-то еще, то этот холодный фронт просто извивался бы вниз, как обычно», - добавляет Роббер.«Это потому, что холодный фронт соединяется с куполом холодного воздуха над озером, что делает его намного быстрее и более драматичным».
Но не каждое столкновение между холодным фронтом и куполом холодного воздуха озера Мичиган оборачивается фронтом пневмонии. «Есть какой-то триггер», - говорит Роббер, который несколько лет назад работал со студентом над моделью неуловимого явления. К сожалению, говорит он, «мы не смогли понять, почему это происходит именно тогда, когда это происходит».
Атмосферные ученые также не уверены, какое влияние, если таковое имеется, изменение климата может оказать на частоту и интенсивность фронтов пневмонии. «Они чаще случаются поздней весной, чем летом. Причина этого в том, что в озере холоднее, поэтому у вас лучше подается холодный воздух», - говорит Роббер. «Итак, с изменением климата, если мы ожидаем, что Великие озера в целом будут теплее, потому что воздух теплее, а ледяной покров зимой меньше, они, вероятно, будут реже».
Роббер предупреждает, однако, что, хотя изменение климата может привести к повышению средней температуры, оно также может привести к большей изменчивости и более резким колебаниям. На самом деле это может привести к еще большему количеству уникальных погодных явлений. В последние дни мая в районе Милуоки за четыре дня произошло два фронта пневмонии. Держите эту толстовку под рукой.