Мезомасштабный отклик

Реакция атмосферы на пожары, масштаб которых превышает масштабы обычных пожаров, будет сопровождаться формированием погодных систем с характерными размерами 100— 1000 км. Метеорологи называют такой масштаб мезо-альфа-масштабом (Orlanski, 1975). Вследствие крупномасштабного ядерного конфликта большое количество дыма будет вынесено в верхние слои атмосферы (в случае возбуждения влажной конвекции будет происходить и вынос льда). Так как дым и лед оптически активны в видимом и инфракрасном, диапазонах спектра, их присутствие может вызвать мезо-альфа-циркуляции. Некоторые предварительные метеорологические данные говорят о том, что радиационные эффекты, обусловленные наковальнями кучевых облаков, и охлаждение в результате таяния льда могут возбудить конвективные процессы мезо-альфа-масштаба. Эффекты, по-видимому, будут более сильными ночью, возможно, из-за прекращения нагрева солнечным светом, который частично компенсирует длинноволновое выхолаживание на вершине облака. Для загрязненной сажей наковальни суточные вариации нагрева, вероятно, усилятся вследствие существенного увеличения поглощения солнечного излучения.
Данные наблюдений, подтверждающие существование мезо-альфа циркуляции этого типа, получены в результате исследования систем, названных мезомасштабными конвективными особенностями (Mesoscale Conveclive Complexes, MCC) (Maddox, 1980). Возникая летними ночами над Великими североамериканскими равнинами, они, по-видимому, часто сначала проявляются как интенсивные конвективные системы, которые в первую очередь создают большую ледяную наковальню. Обычно приблизительно через 1—3 ч после захода Солнца происходят существенные преобразования: система с ячеистой конвекцией превращается в большую наковальную систему, в которой преимущественным видом осадков является стационарный формирующийся в слоистой облачности дождь. Согласно современной теории, длинноволновое излучение и таяние твердых осадков вместе с сильным относительным потоком влаги с нижнего уровня в наковальню способствуют организации системы. Аналогичные мезомасштабные погодные системы, наблюдающиеся в тропиках, получили название тропических облачных скоплений. Грей (Gray, частное сообщение) установил наличие в таких системах сильных суточных вариаций.
Было показано, что вследствие геострофического приспособления к потоку из наковальни в области МСС возникают сильные изменения течения на верхнем уровне (Maddox et aU, 1981; Fritsch, Maddox, 1981). В результате формируется подъем мезомасштабной области высокого давления вместе с дивергентной антициклонической структурой вытекания воздуха. В Северном полушарии к северо-западу от МСС на уровне, где давление составляет 20 кПа, формируются полосы высотных струйных течений, скорость в которых достигает 50 м/с. Хотя запасы влаги на нижнем уровне истощаются и МСС ослабляется, элементы течений верхнего уровня могут сохраняться. Остаточные течения, по-видимому, способны вновь возбудить систему, когда снова возникнут благоприятные условия (Cotton et al, 1982).
Индуцированные пожаром конвективные колонки кучевых облаков, как показывают результаты, полученные на моделях, должны вызывать значительный вынос из наковальни льда, дыма и воздушных масс. Следовательно, и в этом случае может возникнуть мезо-альфа система, аналогичная МСС. В регионах, где сконцентрированы стратегические цели городского типа, эффект слияния наковален может быть более сильным. Большие объемы льда, накапливающиеся в этих наковальнях, должны в конце концов либо выпасть в виде осадков, либо испариться и, вероятно, могли бы вызвать некоторое движение из-за охлаждения на уровне таяния или испарения. В верхней части наковальни скорость охлаждения в ночное время будет большой из-за высвечивания в тепловом диапазоне, что может оказывать дестабилизирующее воздействие в этой области. В дневное время поглощение коротковолнового излучения смесью дыма и льда может компенсировать такое охлаждение и фактически может доминировать. Суммарный радиационный эффект в настоящее время не известен. Учитывая, что такие системы наблюдаются и что некоторые из известных условий реализуются в индуцированных пожарами кучево-дождевых системах, следует ожидать возникновения мезомасштабных эффектов. В этом случае возбужденная мезомасштабная циркуляция могла бы изменить распределение дыма по вертикали и по горизонтали по сравнению с распределением, предсказываемым трехмерными моделями облаков. Однако по