Как отследить торнадо — Карен Косиба

Смотрите полную версию урока: http://ed.ted.com/lessons/how-to-track-a-tornado-karen-kosiba

Учёный–специалист в области наук об атмосфере Карен Косиба изучает, как формируются и разрушают всё на своём пути торнадо. Однако получить измерения у основания этих вихрей сложно, а въехать в торнадо — поступок для больших экранов. В своём выступлении на TEDYouth Косиба описывает, как она и её команда используют наблюдения и моделирование для отслеживания этих супер-штормов, в процессе делясь невероятными снимками, полученными в ходе выездных исследований.

Выступление Карен Косиба.

Думаю, каждое хорошее
выступление о торнадо

должно начинаться
с крутой фотографии торнадо.

Вот это не такой уж классный снимок.

Это первый увиденный мною торнадо.

Было очень круто и страшно.

И показываю я его вам потому,

что именно из-за него
я занялась этим делом.

И хотя фотография плохая,

было действительно круто
оказаться там впервые.

А сейчас я снимаю настоящие торнадо.

Перенесёмся на несколько лет назад.

Снимок был сделан во время
полевых испытаний проекта VORTEX2,

где я и несколько других учёных

расставляли вокруг торнадо
различные виды оборудования

в попытке установить,
как формируется торнадо.

Это главный вопрос,
на который мы ищем ответ.

Звучит, как простой вопрос,
но ответ на него нам пока неизвестен.

Также мы всё ещё пытаемся установить,

что за воздушные потоки
движутся у его основания.

Мы изучили воздушные
потоки на уровне зданий,

но у нас нет чёткого представления
о потоках у основания

и о том, как это соотносится
с наблюдаемым на уровне зданий.

Большинство торнадо формируются
из так называемых суперячеек —

вращающихся гроз — того,
что обычно представляешь,

когда думаешь о вызывающих
торнадо штормах.

Это огромные, вращающиеся вихревые потоки,

часто возникающие в среднем поясе США.

Но проблема в том,
что хоть они и вращаются наверху,

это не означает вращения у поверхности.

Когда смотришь на бури,
смотришь на эти фотографии,

а затем на имеющиеся у нас данные,

то все они выглядят одинаково.

И это создаёт проблему

при попытке спрогнозировать
или предупредить о торнадо,

ведь прогнозы и предупреждения
нужны только для тех штормов,

которые вызовут торнадо.

Мы считаем, что одно явное,
критическое отличие между этими бурями

состоит в тыловом нисходящем потоке.

У этих больших вращающихся
грозовых вихрей есть нисходящий поток,

обёртывающийся вокруг задней стороны,

откуда, собственно, и название.

Мы измеряем, насколько он тёплый,

насколько активный,

и насколько силён восходящий поток,
заворачивающийся вовнутрь,

думая, что именно это влияет на то,
возникнет торнадо или нет.

Но безусловно, для этого
есть множество других причин,

о чём я расскажу чуть позже.

Когда торнадо уже сформировался,
возникает та же проблема —

получение измерений у поверхности.

Такие измерения получить крайне сложно,

ведь никто не хочет въезжать в торнадо.

Есть пара исключений.

Может, вы видели такое по телевизору.

Но большинство людей этого не делают.

Даже поставить оборудование
на пути торнадо — та ещё головоломка.

Ведь, опять же, не хочется
так сильно приближаться к торнадо,

так как ветрá возле него
могут быть тоже довольно сильными.

Так что информация о местоположении
для нас ключевая.

Мы же не знаем, соответствуют ли
потоки на верхних уровнях,

много выше уровня зданий,

потокам у основания, —

сильнее ли они, слабее

или приблизительно такие же,
как и потоки выше уровня зданий.

Способ получить ответы
на многие из этих вопросов —

отправиться в полевые условия,
что я люблю делать,

я люблю собирать данные о торнадо.

Мы накопили множество данных.

Я работаю с группой,
управляющей мобильными радарами, —

название объясняет суть, —

радарами в кузове
большого голубого грузовика.

Мы подъезжаем очень близко к торнадо,

чтобы сделать карту ветров,
карту осадков —

всего того, что происходит,

с целью лучше понять процессы,
происходящие в штормах.

Вот здесь внизу — вид торнадо,

если смотреть на него
с помощью мобильного радара

с достаточно близкого расстояния.

Мы активно задействуем моделирование —

создаём множество
компьютерных моделей и симуляций, —

ведь атмосфера «живёт» по законам физики,

а значит мы можем их смоделировать

и узнать, куда может направиться торнадо,

как может распространиться шторм,

насколько сильны потоки у основания,

при этом не выезжая на место.

Хотя, конечно, мы используем
и наблюдения, и моделирование,

чтобы продвигаться в научном исследовании.

Это то же видео,
что я показывала вам чуть раньше.

Так выглядит торнадо,
если смотреть через радар.

Раньше я показывала видео.

Но меня по-настоящему цепляет,

когда на выезде
я вижу что-то вроде этого.

Самым классным здесь было то,

что нам удалось поймать шторм
ещё до появления в нём торнадо,

само возникновение торнадо,

его активность и рассеивание.

Для нас это весьма редкий набор данных,

позволяющий изучить
весь жизненный цикл торнадо.

Я говорила о тыловом нисходящем потоке,

который мы считаем важным,

так как он отклоняет и вызывает
вращение торнадо в атмосфере.

Проблема со всем этим вращением в том,

что оно должно быть
вертикально ориентировано,

ибо таков механизм торнадо,

и вертикальность должна быть
соблюдена и возле земли.

Мы считаем, что тыловой
нисходящий поток пульсирует.

И пульсации в нём

мы считаем крайне важными

в процессе направления вращений,

а также их верной ориентации.

Ещё мы узнали,

что были получены
несколько случайных измерений

на пути движения торнадо
очень близко к поверхности земли.

Мы обнаружили, что потоки у основания

сравнимы с теми,

что мы видим на высоте
30–40 метров над землёй.

То есть нет большой разницы
в показателях у основания

и на высоте зданий.

Это очень неожиданная находка,

ведь мы-то предполагали,

что сила потоков у основания
значительно ниже.

Теперь быстро завершу.

Это не последний торнадо, что я видела,

но мне очень нравится изображение,

потому что оно было сделано
одним из упомянутых мобильных радаров.

И это торнадо — не ураган.

Так выглядит торнадо вблизи.

И это просто невероятно,
что мы можем взять технологии с собой

так близко к подобным штормам
и увидеть механизм торнадо изнутри.

Те из вас, кто часто рассматривает
изображения торнадо,

знают, что там много всего происходит:

дождь закручивается в спираль,

можно увидеть облако из обломков
внутри торнадо.

Я с нетерпением жду будущего
и технологий будущего,

возможности узнать
ещё больше об этих штормах

по мере мирового развития
и благодаря вашему вкладу в науку.

Мы действительно можем узнать больше
о формировании торнадо.

Спасибо.

(Аплодисменты)