Представляют ли быстро и медленно усиливающиеся тропические циклоны два разных динамических режима

Почему некоторые шторма резко «взрываются» в силе

Тропические циклоны — называемые ураганами или тайфунами в зависимости от региона формирования — усиливаются не одинаково. Одни нарастают постепенно, в то время как другие за считанные сутки внезапно «взрываются» в силе, застигнув метеорологов и прибрежные сообщества врасплох. В этой статье ставится простой, но важный вопрос: следуют ли эти быстро усиливающиеся штормы иные внутрирежимные правила поведения по сравнению с их медленнее усиливающимися «собратьями»?

Два типа штормов в потепляющем мире

Авторы начинают с размещения работы в контексте изменения климата. Растущий корпус исследований указывает на то, что хотя общее число тропических циклонов в более теплом климате может сократиться, доля штормов, достигающих очень высоких пиковых скоростей ветра, вероятно, увеличится. Ключевой показатель — «максимальная интенсивность за жизнь» шторма, то есть самые сильные устойчивые ветры, которые он достигает. При изучении исторических данных за 1990–2021 годы эта пиковая интенсивность не концентрируется вокруг единственного типичного значения; вместо этого она показывает два отдельных пика, что указывает на два разных типа штормов. Ранние исследования показали, что один пик образован шторми, которые проходят фазу быстрого усиления (РИ) — здесь определяемую как прибавка не менее 30 узлов скорости ветра за 24 часа, — тогда как другой пик принадлежит штормам, которые такого не испытывают.

Доказательства того, что быстро усиливающиеся шторма ведут себя иначе

Используя глобальные бест-трек данные из шести океанических бассейнов, исследование сначала подтверждает, насколько распространено РИ на самом деле. Около 40 процентов всех тропических циклонов переживают по крайней мере один эпизод РИ, и почти каждый шторм, достигший статуса «супер-тайфуна», проходит через него. Тем не менее большинство климатических моделей до сих пор не способны реалистично смоделировать внутреннюю часть интенсивных штормов и поэтому упускают процесс РИ полностью. Авторы затем исследуют, сколько времени требуется штормам для достижения пика и насколько сильными они становятся. Для штормов, не проходящих РИ, существует тесная, почти линейная связь: чем дольше у них есть время усилиться, тем сильнее они становятся, словно следуя устойчивой, почти часовой скорости роста примерно 5–10 узлов в день. Для штормов, которые переживают РИ, эта аккуратная зависимость распадается. Их конечная сила уже не сильно зависит от продолжительности периода усиления, что подразумевает, что скорость роста у них скачет и затормаживается гораздо более хаотично.

Исследование поведения штормов с помощью карт временных лага

Чтобы глубже изучить это поведение, авторы заимствуют инструмент из нелинейной динамики, называемый лаг-плотом или фазовой диаграммой. Вместо того чтобы графически отображать скорость ветра против времени, они наносят каждое измерение против значения через несколько часов — на 6, 12 или 24 часа вперёд — и соединяют точки последовательно. Для двух недавних тайфунов, вышедших на берег в Китае, Яги (который быстро усиливался) и Бебинка (который этого не делал), контраст поразителен. Траектория Бебинки на таких графиках очерчивает плавную линию, близкую к диагонали, показывая, что «поздняя» интенсивность тесно следует за «текущей», с почти постоянной скоростью нарастания до выхода на берег. Траектория Яги, напротив, внезапно порождает вертикальные и горизонтальные отрезки при начале РИ, сигнализируя о резких скачках и замедлениях роста. Когда тот же анализ повторяют для сотен, а затем тысяч штормов по всему миру, картина подтверждается: штормы без РИ группируются вдоль узких упорядоченных путей, тогда как РИ-шторма расходятся широко, особенно при лаге в 24 часа.

Скрытые переходы и трудности прогнозирования

Далее авторы задаются вопросом: отличаются ли штормы, предназначенные к быстрому усилению, с самого начала, или они переживают внезапный переход. Окрашивая лаг-графики для 100 РИ-штурмов, они показывают, что до начала РИ их траектории напоминают траектории не-РИ штормов, следуя почти прямым линиям, что подразумевает устойчивый рост. Только с началом РИ графики резко расширяются в разреженный узор с вертикальными и горизонтальными «ногами». В простой диагностической модели, которая предполагает, что будущие изменения интенсивности будут следовать недавней тенденции, эти резкие изгибы соответствуют большим ошибкам прогноза. Иначе говоря, непосредственно перед РИ и во время него прогноз, основанный на «персистенции» (сохранении текущей тенденции), работает очень плохо, что подчёркивает период внутренне ограниченной предсказуемости — с которым операционные прогнозные модели всё ещё борются сегодня.

Что это значит для штормов и общества

Проще говоря, исследование предполагает, что многие тропические циклоны большую часть своей жизни развиваются как «равномерные растущие», усиливаясь достаточно предсказуемо, шаг за шагом. Некоторые же из них проходят быструю трансформацию в иной режим, при котором их усиление становится взрывным и труднее предсказуемым. Режим быстрого усиления — это не просто более сильная версия обычного роста; он ведёт себя иначе во временной области и определяет самые разрушительные шторма. Признание существования этих двух режимов — и внезапных переходов между ними — может помочь учёным создавать лучшие инструменты предупреждения и климатические модели, в конечном счёте улучшая нашу способность предсказывать, какие штормы скорее всего станут наиболее опасными.

Цитирование: McBride, J.L., Tang, L., Yu, Z. et al. Do rapidly and non-rapidly intensifying tropical cyclones represent two different dynamical regimes. npj Clim Atmos Sci 9, 57 (2026). https://doi.org/10.1038/s41612-026-01329-4

Ключевые слова: тропические циклоны, быстрое усиление, ураганы, изменение климата, прогнозирование штормов