概念模型可以解釋雷暴云是如何聚集在一起的
了解天氣和氣候變化是當(dāng)今科學(xué)界最重要的挑戰(zhàn)之一呻疹。哥本哈根大學(xué)尼爾斯玻爾研究所(Niels Bohr Institute, University of Copenhagen)副教授簡(jiǎn)?哈特(Jan Harter)的一項(xiàng)新的理論研究，提出了一種風(fēng)暴云自聚集的新機(jī)制辜限。研究人員使用了來(lái)自復(fù)雜性科學(xué)的方法馋评，并將其應(yīng)用于先前建立的關(guān)于雷暴云行為的氣象學(xué)研究衔统。
當(dāng)太陽(yáng)使海洋表面升溫時(shí)，溫暖潮濕的空氣從海洋表面上升，形成高大的柱狀雷暴云笔宿，其高度約為12公里质和，通常只有幾公里寬稳摄。當(dāng)這些云產(chǎn)生雨時(shí)，其中一些蒸發(fā)并冷卻了云下的局部區(qū)域饲宿。這樣厦酬，最初形成云的空氣循環(huán)就會(huì)停止，云就會(huì)消散瘫想。如果是這么簡(jiǎn)單仗阅，這應(yīng)該是雷雨云的終結(jié)。然而国夜，云層下面的稠密空氣需要與周圍較稀薄的空氣達(dá)到平衡:“冷空氣密度更大减噪，它會(huì)從云層中擴(kuò)散開(kāi)來(lái)。陣風(fēng)鋒可以與其他云的陣風(fēng)鋒發(fā)生碰撞。結(jié)果筹裕，空氣上升醋闭，產(chǎn)生了新的云。這意味著有足夠多的云的地區(qū)朝卒，更有可能引發(fā)更多的云证逻。“云層較少的地區(qū)表現(xiàn)出云層的進(jìn)一步減少抗斤。由于能量需要進(jìn)入系統(tǒng)囚企，而能量來(lái)自陽(yáng)光，云團(tuán)的大小是有限制的——所以我們對(duì)模型進(jìn)行了限制豪治。其結(jié)果是形成了云集群洞拨，其間有一些無(wú)云區(qū)域。在對(duì)熱帶海洋的觀察中也可以看到這一點(diǎn)负拟》骋拢”
建立模型純粹是理論上的，但仍然能夠解釋一個(gè)現(xiàn)象掩浙』ㄒ鳎“這是一個(gè)理論論證，是對(duì)一種機(jī)制的建議厨姚，現(xiàn)在可以進(jìn)行測(cè)試衅澈。雷暴云的聚集現(xiàn)象已經(jīng)在現(xiàn)實(shí)世界中被觀測(cè)到，但仍缺乏科學(xué)的解釋谬墙。如果我們對(duì)比兩個(gè)極端的情況今布，一個(gè)云被創(chuàng)建，它最終會(huì)關(guān)閉自己拭抬。然后統(tǒng)計(jì)力學(xué)說(shuō)沒(méi)有對(duì)流自聚集發(fā)生部默。將此模型與另一個(gè)模型(兩個(gè)云創(chuàng)建另一個(gè)云)進(jìn)行比較，可以發(fā)生聚合造虎。這基本上就是理論模型所能做到的傅蹂。”簡(jiǎn)·哈特繼續(xù)說(shuō)道:“這種自我組織非常有趣算凿，可以發(fā)生在從生物學(xué)到磁學(xué)的一系列系統(tǒng)中份蝴。
熱帶氣象學(xué)由于云層與太陽(yáng)輻射的強(qiáng)烈相互作用，與氣候變化有關(guān)氓轰。未來(lái)氣候中更多的聚集可能會(huì)影響到海洋變暖的程度婚夫，相對(duì)于今天的速度。預(yù)測(cè)風(fēng)暴云的聚集也可能影響丹麥的天氣署鸡，丹麥最近發(fā)生的突發(fā)洪水案糙、下水道和地下室被淹以及基礎(chǔ)設(shè)施受損等事件镐躲，引發(fā)了人們對(duì)此類突發(fā)洪水成因的疑問(wèn)。對(duì)云層如何相互作用的更深入的了解可以為此類洪水的發(fā)生提供新的線索
