Максимально точный прогноз погоды — мечта человечества. Проблема в том, что «кухней» общемировой погоды являются бескрайние океанские воды, где формируются циклоны, ураганы, тайфуны — глобальные, мощнейшие природные системы. Рассчитать точно их траекторию и силу до недавних пор было задачей запредельной.

Вопрос — что питает чудовищную мощь ураганов, чей размер может достигать территории целой Австралии, — десятилетия оставался без ответа. Ключ к разгадке нашли исследователи из Нижнего Новгорода, совершив прорыв в понимании того, как рождается стихия. 

Заведующий лабораторией экспериментальных методов в геофизической и технической гидродинамике Института прикладной физики им. А.В. Гапонова-Грехова РАН Даниил Сергеев в проекте Мининского университета «Маяк научных открытий», реализуемом при грантовой поддержке Минобрнауки России в рамках Десятилетия науки и технологий, раскрыл суть научного открытия и его возможности.

Оказалось, что «топливо» для ураганов — это триллионы мельчайших морских брызг. Они образуются при шторме и служат мощным каналом, через который океан отдает свое тепло и влагу атмосфере, раскручивая ураган как гигантскую машину. Однако ученые не могли точно описать этот процесс: данные о количестве брызг в штормовых условиях разнились в тысячи раз, что делало прогнозы ураганов крайне неточными.

Главное открытие было сделано в Институте прикладной физики в Нижнем Новгороде. Здесь находится единственный в России и один из немногих в мире высокоскоростной ветроволновой канал — уникальная установка, способная моделировать условия настоящего урагана в лаборатории.

«С помощью высокоскоростной видеосъемки нам удалось в деталях разглядеть и описать доминирующий механизм рождения брызг, который мы назвали «механизм дробления по типу парашют». На гребнях океанских волн под действием ветра образуются тонкие водяные купола, окруженные более толстым ободком, а разрыв этой хрупкой структуры порождает целое облако капель-брызг», — рассказал Даниил Сергеев.

Это фундаментальное открытие позволило впервые построить точную физическую модель образования морского аэрозоля. Благодаря этому у человечества появился шанс создавать гораздо более точные модели для прогнозирования траектории и силы ураганов, а также погоду в целом с учетом малейших изменений в силе циклонов.