Den röda kurvan visar framkanten av ett paket med tyngdkraftsvågor som strålar utåt på toppen av tyfonen Meranti den 12 september, 2016. Kredit:Synlig bild Himawari -satelliten, underhålls av Japan Meteorological Agency, och bearbetad av Brian McNoldy, University of Miami Rosenstiel School of Marine and Atmospheric Science
Forskare tror att de har hittat ett nytt sätt att övervaka intensiteten och placeringen av orkaner från hundratals mil bort genom att upptäcka atmosfäriska vågor som strålar ut från centrum för dessa kraftfulla stormar.
I en ny studie, forskare från University of Miami (UM) Rosenstiel School of Marine and Atmospheric Science och Hurricane Research Division vid National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) presenterade direkta observationer av vågorna, erhållits av NOAA -flygplan som flyger i orkaner och av en forskningsboj i Stilla havet. Vågorna, känd som atmosfäriska gravitationsvågor, produceras av starka åskväder nära ögat och strålar utåt i expanderande spiraler.
"Dessa mycket subtila vågor kan ibland ses i satellitbilder, "sa David Nolan, professor vid institutionen för atmosfäriska vetenskaper, och huvudförfattare till studien. "Vi kunde mäta dem i flygplansdata och ytinstrument."
Dessutom, säger Nolan, datasimuleringar som utförs vid UM Center for Computational Science kan återge vågorna, visar att vågstyrkorna kan relateras till den maximala vindhastigheten i stormens kärna. Dessa fynd tyder på att orkaner och tyfoner kan övervakas från hundratals mil bort med relativt billiga instrument, såsom barometrar och vindmätare, ungefär som jordbävningar från hela världen övervakas av seismometrar.
Forskarna analyserade data som erhållits från 25 olika penetrationer av NOAA P3 -flygplan i fem orkaner 2003 och 2004, samt data från bojen Extreme Air-Sea Interaction (EASI) som placerades ut i Stilla havet av forskare vid UM Rosenstiel School 2010.
"Vågorna orsakar mycket svaga rörelser uppåt och nedåt, som spelas in av NOAA P3 när den flyger genom stormen, "sa Jun Zhang från orkanforskningsavdelningen, en veteran på många orkanflyg. "Men vi blev förvånade över hur tydligt vågorna kunde detekteras vid ytan."
"Självklart, orkaner observeras mycket väl av satelliter. Men dessa vågor kan avslöja processer som förekommer i ögonväggen till en orkan som döljs från satellitens syn av tjocka moln, "sa Nolan." Eventuella ytterligare mätningar, även om de ger liknande information som satelliter, kan leda till bättre prognoser. "