Je hebt waarschijnlijk de satellietbeelden gezien waarop een orkaan zich ontwikkelt:dikke witte wolken die samenklonteren, armen draaien rond een centraal oog terwijl het op weg is naar de kust.

Na tientallen jaren van onderzoek, meteorologen hebben nog steeds vragen over hoe orkanen zich ontwikkelen. Nutsvoorzieningen, Onderzoekers van de Florida State University hebben ontdekt dat zelfs de kleinste veranderingen in atmosferische omstandigheden een orkaan kunnen veroorzaken, informatie die wetenschappers zal helpen de processen te begrijpen die tot deze verwoestende stormen leiden.

"De hele motivatie voor dit artikel was dat we nog steeds niet dat universele theoretische begrip hebben van hoe tropische cyclonen precies ontstaan, en om die storm-na-storm echt te kunnen voorspellen, het zou ons helpen om daar steviger voor te zorgen, zei Jacob Carstens, een doctoraatsstudent bij de afdeling Aarde, Oceaan en Atmosferische Wetenschap.

Het onderzoek van Carstens en universitair docent Allison Wing is gepubliceerd in de Journal of Advances in Modeling Earth Systems .

De huidige theorieën over de vorming van orkanen zijn het erover eens dat er een soort verstoring moet zijn om het proces te starten dat tot een orkaan leidt. Carstens gebruikte numerieke modellen die begonnen met eenvoudige voorwaarden om beter te begrijpen hoe die verstoringen precies ontstaan.

"We proberen zo kaal mogelijk te gaan, kijken naar hoe wolken zich precies willen organiseren zonder dat een van deze externe factoren een rol speelt om efficiënter een tropische cycloon te vormen, " zei hij. "Het is een manier waarop we ons bredere begrip verder kunnen vervolledigen en zuiverder naar de werkelijke tropische cyclonen zelf kunnen kijken dan naar de impact van de omgeving erop."

De simulaties begonnen met grotendeels uniforme omstandigheden verspreid over de denkbeeldige doos waar het model zich afspeelde. Vervolgens, onderzoekers voegden een kleine hoeveelheid willekeurige temperatuurschommelingen toe om het model een kickstart te geven en observeerden hoe de gesimuleerde wolken evolueerden.

Ondanks de willekeurige start van de simulatie, de wolken bleven niet willekeurig gerangschikt. Ze vormden zich in clusters als de waterdamp, thermische straling en andere factoren wisselden elkaar af. Terwijl de clusters door de gesimuleerde atmosfeer circuleerden, de onderzoekers volgden wanneer ze orkanen vormden. Ze herhaalden het model op gesimuleerde breedtegraden tussen 0,1 graden en 20 graden noorderbreedte, representatief voor gebieden zoals delen van West-Afrika, noordelijk Zuid-Amerika en het Caribisch gebied. Dat bereik omvat de breedtegraden waar tropische cyclonen zich typisch vormen, samen met breedtegraden die zeer dicht bij de evenaar liggen, waar hun vorming zeldzaam en minder bestudeerd is.

De wetenschappers ontdekten dat elke simulatie op breedtegraden tussen 10 en 20 graden een grote orkaan veroorzaakte, zelfs vanuit de stabiele omstandigheden waaronder ze met de simulatie begonnen. Deze kwamen een paar dagen nadat een vortex voor het eerst ver boven het oppervlak verscheen en de omgeving aantastte.

Ze toonden ook de mogelijkheid aan dat wolkeninteractie bijdraagt ​​aan de ontwikkeling van een tropische cycloon vlakbij de evenaar, die zelden in de natuur voorkomt, maar nog steeds tot op 1,4 graden noorderbreedte is waargenomen.

Orkanen zijn gevaarlijke weersomstandigheden. Prognose kan sterfgevallen helpen voorkomen, maar een grote storm kan nog steeds miljarden dollars aan schade veroorzaken. Een beter theoretisch begrip van hun vorming zal meteorologen helpen deze stormen te voorspellen en erop voor te bereiden, zowel in kortetermijnprognoses als in langetermijnprognoses voor het klimaat, en hun begrip aan het publiek te communiceren.

“Het wordt in ons vakgebied steeds belangrijker dat we verbinding maken met calamiteitenmanagers, de algemene bevolking en andere lokale functionarissen om hen te adviseren over wat ze kunnen verwachten, hoe ze zich moeten voorbereiden en wat voor soort effecten er op hun pad komen, Carstens zei. "Een beter begrip van hoe tropische cyclonen zich vormen, kan ons helpen om hun locatie beter te voorspellen, hun spoor en hun intensiteit. Het gaat echt de hele lijn door en helpt ons om sneller, efficiënter en welsprekender te communiceren met het publiek dat het echt nodig heeft."