Можно ли укротить ураганы?

УДК 521(06) Астрофизика и космофизика
Б.И. ЛУЧКОВ
Московский инженерно-физический институт (государственный университет)
МОЖНО ЛИ УКРОТИТЬ УРАГАНЫ?
Обсуждается возможная связь ураганов с солнечной активностью и высыпанием частиц из радиационного пояса Земли. Если такая связь существует, появляется
принципиальная возможность влияния на рост урагана.
Штормы и ураганы (тайфуны) – самые сильные и разрушительные
тропические циклоны (ТЦ). Шторм – это ТЦ со скоростью ветра v ≥ 17
м/с, ураган - v ≥ 33 м/с, главный ураган - v ≥ 50 м/с (180 км/ч). Тайфун
Такага, напавший на Японские острова (октябрь 2004 г.), имел v = 250
км/ч.
Подробно изучаются с 1960-х гг., когда стали наблюдаться со спутников. Возникают вблизи экватора во всех океанах. Происходит в среднем
45 штормов в год, большая часть (30 %) в западной части Тихого океана.
Перемещаются по заведенным путям, следуя океанским и воздушным
течениям. В Атлантике, например, их маршрут – от берегов Африки на
северо-запад в полосу 10о – 20о с.ш., где набирают силу, затем в сторону
Карибского моря, Мексики и южных штатов США.
Причина и динамика первичного развития урагана неизвестна.
Ураган развивается за счет тепловой энергии океана и атмосферы, неустойчивой к образованию вихрей. Шторм – это тепловая машина Карно,
в которой испарение воды, образование насыщенного пара и выпадение
осадков ведет к увеличению энергии и перерастанию в ураган. Нужен
только начальный толчок, чтобы «машина» заработала.
Выйдя на берег, ураган лишается поддержки океана и за несколько
дней теряет силу, успев, однако, наломать много дров.
Существует служба слежения, предупреждающая о пути следования
урагана. Разработаны модели, учитывающие корреляции ураганов с иными явлениями (Эль Ниньо, стратосферные циркуляции и др.). Найдены
условия развития шторма: 1) высокая температура поверхностности воды
( ≥ 26о); 2) малое изменение профиля скорости с высотой (чтобы вихрь не
распался на части). Дополнительные условия – тепловой контраст поверхности, над которой движется воздушный поток; скопление кучевых облаков. Не ясно, какой ТЦ станет ураганом.
Гипотеза: начальный толчок связан с солнечной активностью (СА)
и приходит из радиационного пояса Земли. Если это будет доказано,
такая связь могла бы указать, как повлиять на развитие урагана.
ISBN 5-7262-0555-3. НАУЧНАЯ СЕССИЯ МИФИ-2005. Том 7
61
УДК 521(06) Астрофизика и космофизика
Аргументы в пользу гипотезы:
А) Активность ураганов переменна в временном масштабе десятки лет.
Среднее число главных ураганов составляло: 1,4 (1900-1925 гг.), 2,7
(1930-1965 гг.), 1,6 (1970-1990 гг.), 3,8 (1995-2004 гг.) [1], что совпадает с
изменением амплитуд солнечных циклов и числом корональных выбросов
(для 21 – 23 циклов) [2]. Нет зависимости от фазы цикла – число ураганов
одинаково в минимуме, максимуме, росте и спаде СА.
Б) Измерение протонов с импульсом ≤ 3 ГэВ/c спектрометром AMS
(Discovery) [3] показало, что высыпания происходят по всей длине экватора и их заметно больше в западной части Тихого океана, что согласуется с наблюдениями ураганов. Протоны лучше подходят на роль
«спускового крючка», т.к. глубже проникают в атмосферу, воздействуют
на озоновый слой, изменяя его прозрачность, и влияют на тропосферу.
В) Возможен другой механизм. Корональные выбросы, доходя до Земли, «бьют» по магнитосфере. Образуется плазменный токовый слой в хвосте магнитосферы, который ускоряет электроны, и их пучок сбрасывается
в район экватора. ИСЗ SAMPEX и POLAR недавно обнаружили взрывные
потоки электронов (HRE, 2 – 6 МэВ) на оболочках L = 4 – 8 [4]. Именно
HRE передают воздействие солнечного ветра на атмосферу.
Возможное влияние на ураганы.
Указанные механизмы воздействия частиц радиационного пояса на
тропосферу, в принципе, позволяют управлять ураганами («космический
громоотвод»). По сигналу о корональном выбросе (за несколько дней до
его прихода) надо «истощить» радиационный пояс, вызвав медленное высыпание с нужных L-оболочек. Взрывной поток частиц будет тогда ослаблен и необходимые условия развития шторма не возникнут. Такое опережающее воздействие на радиационный пояс кажется возможным при современных космических средствах (взрывы на нужной высоте, выбросы
веществ, захватывающих электроны).
1.
2.
3.
4.
Список литературы
Goldenberg S.B. et al // Science. 2001. V.293. 5529. P.474.
Ишков В.Н., // Земля и Вселенная. 2001. N.2. 3.
Vialle J.P. // Gravitation and Cosmology 2002, V.8. Supplement. P.91.
Baker D.N. et al // J. Geophys. Res. 1998. V.103. N.A8. P.17279.
625-7262-0555-3. НАУЧНАЯ СЕССИЯ МИФИ-2005. Том 7
ISBN