Гиперган — это гипотетический класс экстремальных тропических циклонов , которые могут образоваться, если температура поверхности моря достигнет приблизительно 50 °C (122 °F), что на 12 °C (22 °F) выше самой высокой температуры океана, когда-либо зарегистрированной. [1] Такое повышение может быть вызвано ударом крупного астероида или кометы , крупным извержением супервулкана , крупным подводным извержением базальта или «невероятным» глобальным потеплением . [2] Существуют некоторые предположения, что серия гиперганов, возникших в результате удара крупного астероида или кометы, способствовала вымиранию нептичьих динозавров . [ 3] Гипотеза была создана Керри Эмануэлем из Массачусетского технологического института , который также ввел этот термин. [4] [5] [3]
Для того, чтобы сформировать гиперган, согласно гипотетической модели Эмануэля, температура океана должна быть не менее 49 °C (120 °F). Критическое различие между гиперганом и современными ураганами заключается в том, что гиперган простирается в верхнюю стратосферу , тогда как современные ураганы простираются только в нижнюю стратосферу. [6] [ необходима полная цитата ]
Скорость ветра в гиперганах может превышать 800 километров в час (500 миль в час), а порывы могут достигать 970 км/ч (600 миль в час) [7] , а центральное давление будет составлять менее 700 гектопаскалей (20,67 дюймов рт. ст .), что даст им огромную продолжительность жизни, по крайней мере, несколько недель. [5] Падение давления по сравнению со средним давлением на уровне моря будет эквивалентно нахождению на высоте почти 3000 метров (9800 футов) над уровнем моря [8] , что является достаточным уровнем, чтобы вызвать высотную болезнь. [9] Это экстремально низкое давление также может поддерживать массивные штормовые системы размером примерно с Северную Америку. [5] [10] Для сравнения, самым большим и интенсивным штормом за всю историю был тайфун Тип 1979 года с постоянной скоростью ветра 305 км/ч (190 миль в час) в течение 1 минуты и минимальным центральным давлением 870 гПа (25,69 дюймов рт. ст.). Такой шторм будет почти в восемь раз мощнее урагана Патрисия , шторма с самой высокой зафиксированной скоростью постоянного ветра, скорость которого в течение 1 минуты составляла 345 км/ч (214 миль/ч). [11] [ необходима полная цитата ] Однако гиперганы могут быть размером всего 25 км (15 миль), и они быстро теряют силу, попав в более холодные воды. [7]
Воды после гипергана могут оставаться достаточно горячими в течение недель, что позволяет образовываться большему количеству гиперганов. Облака гипергана могут достигать 30–40 км (20–25 миль) в стратосфере . Такой интенсивный шторм также может повредить озоновый слой Земли , что может иметь разрушительные последствия для жизни на Земле. [5] [ проверка не удалась ] Молекулы воды в стратосфере будут реагировать с озоном , ускоряя распад на O 2 и уменьшая поглощение ультрафиолетового света . [12]
Ураган можно представить как тепловой двигатель Карно, работающий за счет разницы температур между морем и верхним слоем тропосферы. Когда воздух втягивается в глаз, он приобретает скрытое тепло от испаряющейся морской воды, которое затем высвобождается как явное тепло во время подъема внутри стены глаза и излучается в верхней части штормовой системы. Поступление энергии уравновешивается рассеиванием энергии в турбулентном пограничном слое вблизи поверхности, что приводит к равновесию энергетического баланса. [ необходима цитата ]
В модели Эмануэля, если разница температур между морем и верхней частью тропосферы слишком велика, то нет решения уравнения равновесия. По мере того, как втягивается больше воздуха, выделяющееся тепло еще больше снижает центральное давление, втягивая больше тепла в неконтролируемую положительную обратную связь. Фактический предел интенсивности гиперкана зависит от других факторов рассеивания энергии, которые неопределенны: перестает ли приток быть изотермическим , образуются ли ударные волны в оттоке вокруг глаза или происходит ли турбулентное разрушение вихря. [3] [13]
