Kold, tørre planeter kan have mange orkaner

Næsten hver atmosfærisk videnskabslærebog, der nogensinde er skrevet, vil sige, at orkaner er et iboende vådt fænomen - de bruger varme, fugtig luft til brændstof. Men ifølge nye simuleringer, stormene kan også dannes i meget kulde, tørre klimaer.

Et klima så koldt og tørt som det i undersøgelsen vil næppe nogensinde blive normen på Jorden, især da klimaforandringerne gør verden varmere og vådere. Men resultaterne kan have konsekvenser for storme på andre planeter og for orkanernes iboende egenskaber, som de fleste videnskabsmænd og undervisere i øjeblikket mener er sande.

"Vi har teorier for, hvordan orkaner virker ved temperaturer, som vi er vant til at opleve på Jorden, og teoretisk, de bør stadig gælde, hvis vi flytter til et koldere og tørrere klima, " sagde Dan Chavas, en adjunkt i jord, atmosfæriske og planetariske videnskaber ved Purdue University. "Vi ville gerne vide, om orkaner virkelig har brug for vand. Og det har vi vist, at de ikke har - men i en meget anden verden."

I den verden vi lever i nu, orkaner har brug for vand. Når de når land, de dør, fordi de løber tør for vandet, de fordamper til energi – men det behøver ikke at være tilfældet. Resultaterne blev offentliggjort i Journal of the Atmospheric Sciences .

"Bare fordi der ikke er noget, der skifter fase mellem væske og damp, betyder det ikke, at en orkan ikke kan dannes, " sagde Chavas.

I samarbejde med Timothy Cronin, en assisterende professor i atmosfærisk videnskab ved MIT, han brugte en computermodel, der efterligner en meget grundlæggende atmosfære og konstant genererer orkaner. I et generelt orkanscenarie, det ligner en kasse med hav i bunden, men Chavas justerede det for at tørre overfladen ud eller afkøle den til under temperaturer, der normalt genererer orkaner.

De koldeste simuleringer blev kørt ved 240 grader Kelvin (-28 F) og producerede et chokerende antal cykloner. Disse kolde, tørre storme var generelt mindre og svagere end orkanerne på Jorden, men de dannedes med en højere frekvens.

Når temperaturen falder, luften kan holde mindre vand, hvilket forklarer, hvorfor kolde temperaturer og tørre overflader giver lignende resultater i forsøg. Ved 240 grader K, luft kan indeholde omkring 100 gange mindre vanddamp end ved temperaturer, der er typiske for de moderne troper.

Interessant nok, der er en række moderate temperaturer og fugtniveauer, hvor der overhovedet ikke blev dannet cykloner. Fra 250 til 270 grader Kelvin (-10 F til 26 F), ingen orkaner dannet, selvom forskerne ikke er sikre på hvorfor. Ved 280 Kelvin (44 F), atmosfæren fyldtes igen med cykloner.

"Måske betyder det, at der er ideelle regimer for orkaner, og den nuværende verden, vi lever i, er en, " sagde Chavas. "Eller du kunne være i en anden verden, hvor der ikke er vand, men det er stadig i stand til at producere mange orkaner. Når folk overvejer, om vi kunne leve på et tørt, klippeplanet som Mars, det kunne være noget at overveje."

Sådan en planet kunne have endnu flere orkaner, end der forekommer på Jorden. Fordi det er svært at studere atmosfæren på andre planeter, videnskabsmænd skal arbejde med deres viden om Jorden og grundlæggende forståelse af, hvordan atmosfærer fungerer.