Джером Биксби - На суше и на море [1970]

Основу каждого тропического циклона составляет его «глаз» или теплое ядро в самом центре циклона, окруженное несколькими гигантскими облаками-башнями, достигающими высоты 15–17 км. Наиболее мощные облака располагаются справа от направления движения тропического циклона. Нередко тропические циклоны резко изменяют направление своего движения.

Жизненно важную роль во всем циркуляционном механизме циклона играют облака, окружающие «глаз бури». Они служат одновременно и «цилиндрами», в которых происходит сгорание, и «бензонасосами» теплового двигателя, каким в сущности и является каждый тропический циклон. Облака вокруг теплого ядра тропического циклона препятствуют проникновению холода к его центру, которое неминуемо ведет к прекращению урагана или тайфуна, так как проникновение холода к центру циклона ликвидирует разность значений атмосферного давления между центром и периферией циклона, существующей в нижних слоях атмосферы и обусловливающей характерную для циклонов циркуляцию вообще и, в частности, типичные для него скорости ветра.

Подъем воздуха в облаках, окружающих теплое ядро тропического циклона, способствует сохранению разности давления. Массы воздуха поднимаются в облаках-башнях очень быстро и на большую высоту, увлекая в циклон теплый и влажный воздух с поверхности океана. Выброс на высоту более 7500 м этих масс воздуха с избыточным содержанием тепла и влаги вызывает падение давления в тропических циклонах примерно на две трети. Таким образом, эти запасы тепла и влаги облака — «насосы» — черпают из слоев воздуха, находящихся непосредственно над поверхностью океана. Интенсивные процессы конденсации сопровождаются обильными ливневыми осадками и грозовыми явлениями, характерными для разрешения неустойчивости атмосферы.

Эксперименты показывают, например, что над Карибским морем в тропических циклонах глубиной от 980 до 940 мб на уровнях 400–300 мб (7500—10 000 м) воздух, поднявшийся в облаках, на 15–18° теплее окружающего или обычного внеоблачного воздуха.

Ничего подобного не наблюдается в кучево-дождевых облаках вне тропических циклонов, когда этих облаков много и они меньше по размерам, слабее развиты по высоте.

Ряд исследователей (Малкус, Рилл) установил численные соотношения между скоростью ветра в урагане, температурой воздуха его теплового ядра, температурой воздуха в облачных башнях на разных уровнях, а также и температурой поверхности океана. Из этих и других исследований вытекает, что облачным башням, окружающим теплое ядро урагана, принадлежит очень важная роль, определяющая жизнеспособность урагана. Этим можно воспользоваться в интересах людей, терпящих бедствия от ураганов.

Идея активного воздействия на ураганы и тайфуны заключается в том, чтобы попытаться превратить зарождающийся или уже сформировавшийся ураган в обычный тропический циклон, не несущий с собой катастрофических разрушений и жертв.

Разница между обычным тропическим циклоном и ураганом (или тайфуном), как известно, заключается не в количестве энергии, реализуемой этими обоими видами возмущений, а в степени концентрации этой энергии, то есть в размерах территорий, над которыми энергия реализуется. Задача, таким образом, сводится к возможно большему расширению площади, над которой происходит подъем вовлекаемого в циклон воздуха.

Например, если засеять йодистое серебро пли другие реагенты в наиболее активную, правую по направлению движения урагана часть циклона, усилится развитие кучеводождевых облаков. Это приведет к резкому расширению облачной зоны урагана, то есть к увеличению радиуса области с восходящим движением вовлекаемого в циклон воздуха, а в последующем — к ослаблению градиентов температуры и давления, скорости ветра и общей интенсивности урагана.

Подсчеты показывают, что замерзание каждого грамма воды на 1 м 3переохлажденной влаги облака между уровнями 150 и 500 мб обеспечивает повышение температуры приблизительно на 2°, причем половина этого потепления обусловливается выделением скрытой теплоты, сопровождающим замерзание воды, а вторая половина — сублимацией. Понижение давления (вне центральной части циклона) может достигнуть в этом случае 6–7 мб, и, таким образом, величина горизонтального барического градиента в радиусе 20–35 км от центра урагана уменьшится на 15–20 процентов.

Проверка результатов в тщательно обеспеченном всеми доступными техническими средствами эксперименте, потребовавшем применения значительного числа самолетов, радиолокационных установок и дополнительно организованных радиозондирований, дала хорошее совпадение данных расчетов и эксперимента. Так были исследованы ураганы Истер 16–17 сентября 1961 года, Бюлах 19–24 августа 1963 года.