อากาศที่มีควันลดเพดานเมฆและแยกลมงานวิจัยใหม่ระบุ สล็อตแตกง่าย ควันที่พัดผ่านอ่าวเม็กซิโกจากอเมริกากลางสามารถทำให้เกิดคลื่นลูกใหญ่ในและรอบๆ ตรอกทอร์นาโดในอเมริกาเหนือ
นักวิจัยพบว่าอนุภาคควันในชั้นบรรยากาศได้ปรับปรุงสภาพที่เอื้ออำนวยต่อการเกิดพายุทอร์นาโดกำลังแรง ควันทำให้ฐานเมฆลดลงและเพิ่มความแตกต่างของความเร็วลมที่ระดับความสูงต่างกัน ซึ่งเป็นกลไกสำคัญสองประการในการทำให้เกิดการบิดตัวที่รุนแรง นักวิจัยรายงานในบทความที่จะตีพิมพ์ในจดหมายวิจัยธรณีฟิสิกส์
ในขณะที่จำเป็นต้องมีการวิจัยเพิ่มเติมเพื่อหาปริมาณผลกระทบของควันที่มีต่อความรุนแรงของพายุทอร์นาโด การติดตามเขม่าในอากาศในวันหนึ่งอาจปรับปรุงการคาดการณ์พายุทอร์นาโด ผู้เขียนนำ Pablo Saide นักวิทยาศาสตร์ด้านบรรยากาศที่มหาวิทยาลัยไอโอวาในไอโอวาซิตี้กล่าว
“เราอาศัยอยู่ในระบบที่ซับซ้อนมาก ซึ่งอนุภาคขนาดเล็ก
เช่น ควัน สามารถวัดผลได้ต่อการระบาดของสภาพอากาศที่รุนแรง” เขากล่าว “เราต้องคำนึงถึงผลกระทบทั้งหมดด้วย”
ปลายเดือนเมษายน 2011 มวลอากาศอบอุ่นและเย็นชนกันที่ที่ราบตอนใต้ของอเมริกาเหนือ ทำให้เกิดพายุฝนฟ้าคะนองหมุนเวียนที่เรียกว่าซุปเปอร์เซลล์ เมื่อลมที่หมุนในแนวนอนใน supercells เอียงในแนวตั้ง การก่อตัวที่เกิดขึ้นสามารถเปลี่ยนเป็นพายุทอร์นาโดได้ เมื่อวันที่ 27 เมษายนเพียงวันเดียว พายุทอร์นาโด 122 ลูกได้แตะต้องตัวในสหรัฐอเมริกา รวมถึง 15 ลูกที่มีความเร็วลมสูงกว่า 267 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ในวันนั้น พายุได้คร่าชีวิตผู้คนไปแล้วกว่า 300 คน ทำให้การระบาดของโรคร้ายแรงที่สุดนับตั้งแต่ปี 1974
ในช่วงเวลาที่เกิดการระบาด ควันจำนวนมากที่เกิดจากไฟเกษตรกรรมได้พัดผ่านอ่าวเม็กซิโกจากอเมริกากลางและไปยังสหรัฐอเมริกา ในฤดูใบไม้ผลิ เกษตรกรในอเมริกากลางมักตั้งใจจุดไฟเผาทุ่งนาเพื่อกำจัดพืชผลเก่าและให้ปุ๋ยดินสำหรับปลูก เพื่อดูว่าควันมีบทบาทในการสร้างสถิติการระบาดของพายุทอร์นาโดในสหรัฐฯ หรือไม่ ซาอิเดและเพื่อนร่วมงานได้รวบรวมการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ของภูมิภาคดังกล่าว ในการสร้างใหม่ นักวิจัยสามารถเปรียบเทียบสภาพบรรยากาศที่มีและไม่มีควัน
นักวิจัยพบว่าคลื่นของอนุภาคควันขนาดเล็กที่เข้าสู่สหรัฐอเมริกาก่อให้เกิดศูนย์กลางของหยดน้ำในเมฆ กระบวนการนี้เพิ่มจำนวนละอองแต่ละหยดที่ก่อตัวเป็นเมฆแต่ละก้อน ทำให้เมฆตกตะกอนน้อยลงและปิดกั้นแสงแดดไม่ให้ถึงพื้นมากขึ้น
เมื่อแสงแดดส่องผ่านเข้ามาน้อยลง พื้นดินก็ปล่อยความร้อนน้อยลง ทีมงานพบว่าความร้อนที่แผ่ออกมาจากพื้นดินน้อยลงทำให้ความชื้นสัมพัทธ์เพิ่มขึ้น ทำให้ชั้นเมฆด้านล่างลดระดับความสูงลงประมาณ 100 ถึง 200 เมตร พื้นดินที่เย็นกว่ายังช่วยลดปริมาณการผสมระหว่างชั้นบรรยากาศต่างๆ เพิ่มความแปรปรวนของความเร็วลมที่ระดับความสูงต่างๆ หรือที่เรียกว่าแรงเฉือนของลม ประมาณ 2 เมตรต่อวินาที ฐานเมฆที่ต่ำกว่าและแรงลมเฉือนที่แรงกว่านั้นเป็นสภาวะที่เหมาะสมสำหรับลมที่หมุนในแนวนอนไปพลิกคว่ำในแนวตั้งและแปรสภาพเป็นพายุทอร์นาโดที่รุนแรง Saide กล่าว
แม้ว่าสภาพอากาศจะทำให้เกิดพายุทอร์นาโดที่รุนแรงโดยไม่คำนึงถึงไฟ
แต่การปรากฏตัวของควันก็ส่งเสริมการพัฒนาของพายุทอร์นาโดที่รุนแรงโดยเฉพาะอย่างยิ่ง Saide กล่าว นักวิจัยวางแผนที่จะตรวจสอบผลกระทบของควันต่อการระบาดของพายุทอร์นาโดอื่นๆ เพื่อหาปริมาณว่าควันมีบทบาทอย่างไร การรวมอนุภาคควันในการจำลองการพยากรณ์อากาศสามารถปรับปรุงความตรงเวลาและความแม่นยำของการเตือนสภาพอากาศที่รุนแรงได้ Saide กล่าว
การระบาดในวันที่ 27 เมษายน 2011 ไม่ใช่เหตุการณ์ที่ดีที่สุดในการแสดงผลกระทบของควันต่อพายุทอร์นาโด นักอุตุนิยมวิทยา Stephen Corfidi จากศูนย์พยากรณ์พายุของ National Oceanic and Atmospheric Administration ในเมืองนอร์มัน รัฐโอคลา กล่าว “ในวันแบบนี้ คุณอาจจะ ปรับแต่งและแทะขอบของสิ่งที่รับผิดชอบงาน แต่คุณกำลังทำการตกแต่งหน้าต่างโดยพื้นฐาน” เขากล่าว “พายุเหล่านั้นจะมีพลังไม่ว่าจะมีควันในอากาศหรือไม่ก็ตาม”
จำเป็นต้องมีการศึกษาเพิ่มเติมเกี่ยวกับผลกระทบของควันต่อความรุนแรงของพายุทอร์นาโดก่อนที่นักพยากรณ์จะสามารถระบุได้ว่าการรวมควันในการทำนายจะคุ้มค่าหรือไม่ Paul Markowski นักวิทยาศาสตร์ด้านบรรยากาศของ Penn State กล่าว “ในโลกที่สมบูรณ์แบบ เราต้องการรวมทุกอย่างไว้ในการคาดการณ์” เขากล่าว “แต่ก็ต้องคอยดูกันต่อไปว่านี่จะเป็นผลกระทบที่สำคัญจริงๆ หรือว่ามันต้องใช้เบาะหลังในด้านอื่นๆ อีกหลายอย่าง”
Rochman จาก UC Davis และเพื่อนร่วมงานมองหาเศษซากที่เกี่ยวข้องกับมนุษย์ เช่น พลาสติกและเส้นใยสิ่งทอในปลาที่จำหน่ายในตลาดชาวอินโดนีเซีย และจากปลาและหอยนางรมที่จำหน่ายในสหรัฐอเมริกา จากปลา 76 ตัวจากอินโดนีเซีย มี 21 ตัวที่มีพลาสติกในลำไส้ ในสหรัฐอเมริกา ปลา 15 จาก 64 ตัวและหอยนางรม 4 ใน 12 ตัวมีเศษซากที่เกี่ยวข้องกับมนุษย์ ซึ่งส่วนใหญ่เป็นเส้นใยจากสิ่งทอ ปลาอย่างน้อย 6 ตัวที่จำหน่ายในสหรัฐฯ มีพลาสติก ทีมงานรายงานเมื่อเดือนกันยายนใน รายงาน ทางวิทยาศาสตร์ สล็อตแตกง่าย
