Оказывается, гигантские круглые отверстия в облаках (замечали?) — работа авиации. Самолёты создают небольшие дыры, в несколько десятков метров в поперечнике, которые затем в течение нескольких часов превращаются в пробоины шириной в десятки километров.
Такие прорехи давно связывались с авиацией, но до сих пор никто не мог объяснить, каким образом они становятся настолько большими.
Дыра в небе над Линцем (Австрия) в 2008 году (фото H. Raab).
Энди Хеймсфилд из Национального центра атмосферных исследований (США) и его коллеги прибегли к помощи спутника GOES. В январе 2007 года учёные наблюдали 92 отверстия в облаках над Техасом более четырёх часов. Дыры быстро росли в течение часа, а затем начинали медленно сокращается. Диаметр большинства разрывов достигал 10–50 км.
Что приводит к образованию просвета, понятно. Облака переохлаждены, то есть содержат воду в жидкой форме, несмотря на то что температура ниже нуля. Вода способна оставаться в таком состоянии долгое время, если её ничто не побеспокоит, иначе она превратится в лёд. Пролетающего сквозь облако самолёта более чем достаточно, чтобы вызвать замораживание, после чего кристаллы льда отпадают, оставляя отверстие. Правда, таким образом может сформироваться лишь небольшая брешь.
Поэтому следовало отыскать некий побочный эффект. Замерзая, жидкость выделяет немного тепла. Чуть более тёплый воздух вокруг кристаллов льда начинает подниматься, а холодный — опускаться. Как только нисходящий поток воздуха попадает в более тёплую зону, содержащаяся в нём переохлаждённая жидкая вода испаряется. Циркуляция воздуха вызывает каскадный эффект: чем больше облаков разрушается, тем сильнее испарение.
Для проверки этой идеи исследователи разработали компьютерную модель внутренней жизни облаков. При появлении кристаллов льда диаметр дыры увеличивался до 4,4 км за 90 мин. Когда специалисты удаляли из модели выделение тепла при замерзании воды, отверстие росло медленнее, а когда не учитывалось испарение, оно и вовсе не увеличивалось.
Эти выводы могли бы решить давнюю загадку: почему одни облака вызывают дождь, а другие нет. Ключом к ответу могут стать несколько кристаллов льда, которые «всасывают» воду из своего окружения и создают достаточно большие капли для того, чтобы те захотели упасть.
Напоследок учёные взглянули на погоду в районе семи аэропортов. В среднем самолёт с пропеллером имеет 6-процентную вероятность в течение года вызвать хотя бы один дождь. У реактивных эта возможность ещё меньше — 2–3%. Эффект сильнее в более высоких широтах, поскольку там чаще встречаются низкие облака.
Результат моделирования (изображение авторов работы).
