热带海洋的条件影响着全世界的天气模式。最著名的例子是厄尔尼诺或拉尼娜事件，但科学家认为热带气候的其他关键因素仍未被发现。
在最近发表在《地球物理研究快报》上的一项研究中，华盛顿大学和 NOAA 太平洋海洋环境实验室的科学家使用遥控帆船来收集有关冷空气池或热带风暴云下方形成的冷空气袋的数据。
“大气冷池是冷空气团，在强烈的雷暴之下向外流动并改变周围环境，”主要作者、气候、海洋和生态系统研究合作研究所的博士后研究员萨曼莎·威尔斯说。“它们是海洋表面温度、风和水分变化的主要来源。”
该论文是第一批依赖来自 Saildrones 数据的热带太平洋研究之一，Saildrones 是具有高大、坚硬机翼和太阳能科学仪器的风力推进航行无人机。NOAA资助的研究的合著者是CICOES的张东晓和NOAA的Meghan Cronin。
大气冷池使热带海洋表面附近的气温和风速发生剧烈变化。当雨在雷暴云层下方蒸发时，会形成较冷的空气。这些相对密集的气团，范围在 6 到 125 英里(10 到 200 公里)之间，导致下沉气流，在撞击海面时，会产生影响周围环境的温度前沿和强风。这如何影响更大的大气环流尚不清楚。
“先前研究的结果表明，冷池对于触发和组织热带海洋地区的风暴活动很重要，”威尔斯说。
为了了解冷池在更大的热带气候周期中可能发挥的作用，科学家需要对这些事件进行详细测量，但很难在事件发生时亲眼目睹。这项新研究使用无人水面车辆或 USV 来观察这种现象。
在 2017 年至 2019 年期间的三个多月任务中，10 艘 USV 覆盖了超过 85,000 英里(137,000 公里)，并测量了 300 多个冷池事件，定义为温度在 10 分钟内下降至少 1.5 摄氏度。在一个案例中，由相隔几英里的四辆车组成的车队捕捉到了事件的每分钟演变，并揭示了冷池如何在整个地区传播。
“这项技术令人兴奋，因为它使我们能够在很长一段时间内收集难以到达、采样不足的海洋区域的观测结果，”威尔斯说。
该论文包括对冷池事件期间气温、风速、湿度、气压、海面温度和海洋盐度的观测。作者使用这些数据更好地描述了这些现象，包括气温下降的幅度和速度，风达到峰值速度需要多长时间，以及附近海面温度如何变化。结果可用于评估热带对流的数学模型并探索更多问题，例如温差产生的阵风如何影响空气和海洋之间的热量传递。
