Вчені по-новому поглянули на те, як сильні грози викликають закачування водяного пари з тропосфери - найближчого до поверхні Землі шару атмосфери - в стратосферу. Їх дослідження пропонує функцію, звану «гідравлічний стрибок», як частину цього процесу.
Коли розвиваються сильні грози, більшість з них швидко ростуть вгору по тропосфері, поки не досягають тропопаузи. Не маючи можливості рости далі, їх вершини згладжуються і надають штормам характерну форму ковадла.
Однак у деяких особливо сильних грозах інтенсивні висхідні потоки можуть пробиватися вгору в стратосферу. Це може викликати утворення перистих хмар над ковадлом (AACP, Above-Anvil Cirrus Plumes) за декілька кілометрів над штормом, де вони поширюються за вітром.
Вважається, що ці хмарні утворення не тільки віщують погану погоду, таку, як великі смерчі і град, а й відіграють важливу роль у нагнітанні водяної пари в нижню стратосферу, хоча це все ще обговорюється.
А адекватна фізична модель AACP - і багатьох з їх характеристик і ефектів, включаючи потенційні кліматичні зворотні зв'язки - відсутня.
Щоб зрозуміти фізику AACP і їх потенційну роль у стратосферній гідратації, вчені об'єднали моделювання великих вихорів і підтверджують радіолокаційні спостереження.
Вони виявили, що грозові хмари, що піднімаються в стратосферу, діють як топографічний бар'єр, відхиляючи висотні вітрові потоки.
Це викликає гідравлічний стрибок вниз за течією від шторму в тропопаузі, який викликає інтенсивне закачування водяного пара глибоко в стратосферу зі швидкістю, яка може перевищувати 7 тонн в секунду після встановлення.
На думку авторів, AACP є видимими проявами цього процесу.
Дослідження опубліковано в журналі Science.