Феномен перьев: Радар показывает, что более сильные ураганы улавливают и переносят больше птиц

Новое исследование Мэтью Ван Ден Бруке из Университета Небраски-Линкольна предполагает, что то, попадают ли птицы в «ловушку» в центре урагана, может зависеть от интенсивности и полноты хаоса за пределами «глаза» бури.

Сообщения о птицах, запертых в центре ураганов, датируются как минимум XIX веком, когда экипажи кораблей наблюдали это явление и их суда становились временными пристанищами для изможденных птиц.

Технология, позволившая метеорологам начать отличать погоду от организмов — двухполяризационный радар (dual-polarimetric radar), добавивший второе, вертикальное измерение к ранее одномерным наблюдениям — стала широко доступна лишь в последние 10 лет. Поэтому многое остается неясным о том, когда, как часто и при каких условиях ураган превращает свободную птицу в «заложницу» вихря.

Ван Ден Брук проанализировал данные dual-pol от 33 атлантических ураганов, обрушившихся на побережье США или Пуэрто-Рико в период с 2011 по 2020 год. В их числе были одни из самых свирепых ураганов: Айрин (2011), Сэнди (2012), Харви и Ирма (2017), Дориан (2019).

Он искал конкретно сигнатуры биорассеяния (bioscatter) — электромагнитные волны, отраженные радару не от осадков вокруг глаза, а от птиц или даже насекомых внутри него. Во всех 33 случаях Ван Ден Брук обнаружил как минимум некоторое биорассеяние.

Но сигнатуры различались. Показательно, что эти различия в целом соответствовали различиям в самих ураганах:

• Чем выше скорость ветра урагана, тем плотнее и иногда крупнее была сигнатура биорассеяния, что указывало на большее количество птиц в глазу.
• Чем больше площадь покрытия глаза грозами (классифицировалось как «закрытый», «открытый» глаз и т.д.), тем, как правило, также было больше птиц.

Хотя более сильные ветры и большее количество гроз обычно идут рука об руку, ясно одно: чем суровее ураган, тем более пугающей выглядит перспектива покинуть относительную безопасность глаза — даже если это может означать пребывание в воздухе тысячи миль и неделю.

Хотя интенсивность урагана, возможно, имеет наибольшее влияние, Ван Ден Брук также обнаружил свидетельства важности времени и географии:

• Самые большие сигнатуры биорассеяния появлялись в ураганах с июля по октябрь, когда многие виды птиц мигрируют на юг, в тропики.
• Биорассеяние было в среднем больше и плотнее в ураганах, обрушившихся на побережье Мексиканского залива и Флориду, где концентрация и разнообразие птиц выше.

Это может иметь экологические последствия, особенно если сила и частота атлантических ураганов растут в ответ на глобальное потепление. Динамика популяций теоретически может быть нарушена, или инвазивные виды могут быть занесены ураганом нужной интенсивности, пересекшим миграционный путь в неподходящее время.

В своем исследовании Ван Ден Брук также обнаружил, что высота полета попавших в ловушку птиц увеличивается вместе с интенсивностью урагана. Причина неясна, но это может быть связано с термической структурой урагана. Горячий влажный воздух у поверхности воды поднимается вверх по глазу, пока не достигает границы (инверсии), выше которой более высокий, сухой воздух имеет тенденцию опускаться. Высота инверсии может существенно различаться у разных ураганов и, возможно, влияет на высоту полета птиц.

Сейчас он анализирует данные об инверсии, собранные парашютными инструментами (дропсондами), сбрасываемыми в ураганах с самолетов ВВС США и Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA). Цель — сравнить высоту инверсии с сигнатурами биорассеяния.

Если связь подтвердится, высота биорассеяния может в конечном итоге стать прокси-показателем на основе радара для характеристик урагана, которые в настоящее время можно измерить только с помощью дропсонд.