ziemia
Autor: Jennifer A. Francis | dodano: 2021-11-24
Parowe burze

Coraz większe ilości wilgoci gromadzące się w cieplejszej atmosferze stanowią paliwo dla huraganów i nawalnych deszczów wywołujących powodzie.

 

Lato 2021 roku na półkuli północnej pokazało dobitnie, jakie skrajności pogodowe szykuje dla nas cieplejszy świat. W połowie lipca podczas nawałnic w zachodnich Niemczech i Belgii w ciągu dwóch dni spadło 200 mm deszczu. Wody powodziowe powalały domy, a ich fragmenty znosiły daleko w dół doliny. Tydzień później w chińskiej prowincji Henan spadło w trzy dni 600 mm deszczu, czyli tyle, ile spada tam średnio w ciągu roku. Setki tysięcy ludzi uciekło przed rzekami, które wylały z brzegów. W stolicy prowincji Zhengzhou pasażerowie metra zostali złapani przez wodę w pułapkę – na filmach można zobaczyć, jak zalewa ona wagony kolejki podziemnej wypełnione ludźmi. W połowie sierpnia głęboki zawijas jet streamu przyniósł gwałtowne ulewy do stanu Tennessee w USA, gdzie w ciągu 24 godzin spadło 400 mm deszczu; nagła powódź zabiła ponad 20 osób. Żaden z tych systemów burzowych nie był huraganem czy depresją tropikalną.

Ale i taki żywioł wkrótce się pojawił. Był to huragan Ida, dziewiąty z kolei cyklon tropikalny na Atlantyku. 28 sierpnia zameldował się w Zatoce Meksykańskiej jako huragan kategorii 1 z wiatrem o prędkości 135 km na godzinę. Mniej niż 24 godziny później Ida awansowała do kategorii 4, a tempo, w jakim nabierała mocy, było dwukrotnie większe od przyjętej przez National Hurricane Center wartości progowej dla „szybko rozwijającej się burzy”. Gdy Ida wkraczała na ląd w Luizjanie, prędkość wiatru przekraczała 230 km na godzinę. Huragan pozbawił prądu około miliona osób, a wody pitnej na wiele dni – około 600 tys. Słabnąca Ida skierowała się na północy wschód i choć nie była już huraganem, to wciąż niosła mnóstwo wody. W Nowym Jorku w ciągu dwóch godzin spadło 80 mm deszczu, co było rekordem wszech czasów. We wschodnich stanach USA burza zabiła łącznie co najmniej 80 osób i dokonał gigantycznych spustoszeń w wielu miejscowościach.

Wszystkie te niszczycielskie żywioły miały jedną wspólną cechę: niosły olbrzymie ilości wilgoci. Para wodna – gazowa postać H2O – odgrywa gigantyczną rolę w napędzaniu niszczycielskich burz i przyspieszaniu zmian klimatycznych. W miarę, jak oceany i atmosfera się ogrzewają, rośnie tempo parowania wody. Z kolei cieplejsze powietrze może pomieścić więcej pary wodnej, zanim ona się skropli, zmieniając w krople chmurowe, które mogą dać początek ulewie.

Ilość wody w atmosferze wzrosła w skali całego globu o 4% w porównaniu z połową lat 90. Choć nie wydaje się to dużo, w rzeczywistości skutki dla systemu klimatycznego są znaczące. Bardziej nawodniona atmosfera dostarcza dodatkowych dawek energii i wilgoci burzom wszystkich rodzajów, włącznie z letnimi burzami, północno-wschodnimi wichurami zwanymi nor’easter, wiejącymi wzdłuż wschodniego wybrzeża USA, huraganami i śnieżycami. Nadwyżki pary wodnej sprawiają, że huragany takie, jak Ida, szybciej się rozwijają, skracając czas potrzebny służbom na przygotowanie się do ataku żywiołu oraz ostrzeżenie przed nim mieszkańców. Naukowcy spodziewali się tego od dawna. Prognozowali nadejście „parowych burz” niosących znacznie więcej wody i śniegu niż kilka dekad temu. Dane pomiarowe faktycznie potwierdzają, że intensywne deszcze stały się silniejsze i częstsze – zarówno w USA, jak i na całym globie. Od końca lat 80. XX wieku około jedna trzecia zniszczeń domów spowodowanych w USA przez powodzie – ich łączny koszt oszacowano na 73 mld dolarów – została przypisana częstszym epizodom intensywnych opadów.

Na przykład w sierpniu 2017 roku huragan Harvey w ciągu pięciu dni pozbył się 1500 mm deszczu nad niektórymi dzielnicami Houston, kompletnie je zatapiając, a przy okazji zamykając usta meteorologom zdumionym trudną do wyobrażenia skalą zjawiska. W niektórych miejscach w ciągu godziny spadało 150 mm wody. Według jednej z analiz takie deszcze nawalne stały się w tym regionie Ameryki trzy razy bardziej prawdopodobne i o 15% silniejsze w wyniku zmiany klimatu, a szczególną rolę dogrywa w tym procesie szybko się nagrzewająca i intensywnie parująca Zatoka Meksykańska. W przeciwieństwie do innych gazów atmosferycznych, para wodna nie gromadzi się równomiernie wokół globu. Najwięcej jest jej w strefie tropikalnej wzdłuż równika. Stąd długie strumienie wilgoci wędrują na północ i południe w stronę zimnych i suchych biegunów. Podążają wraz z układami niżowymi, przynosząc fale intensywnych, długotrwałych opadów atmosferycznych. Te rzeki ciepła i wilgoci pomagają Ziemi w utrzymaniu równowagi energetycznej w atmosferze – a po drodze generują coraz częściej „parowe burze”.

Ilustracja Mark Ross

 

 

Więcej w miesięczniku „Świat Nauki" nr 12/2021 »
Drukuj »
Aktualne numery
12/2021
10/2020 - specjalny
Kalendarium
Grudzień
4
W 1959 r. odbył się start statku Mercury-Little Joe 2, w 1965 r. - Gemini 7, a w 1996 r. - start sondy Mars Pathfinder.
Warto przeczytać
Natura szaleje. Gdy dojdziemy do podstawowych praw fizyki, do samego fundamentu, znajdziemy się w domenie szaleństwa i chaosu, gdzie wiedza staje się wyobraźnią i odwrotnie. To miejsce, w którym na każdym kroku czają się wszechświaty równoległe i zadziwiające paradoksy, a przedmioty nie muszą zważać na przestrzeń ani czas.

Logowanie

Nazwa użytkownika

Hasło

Autor: Jennifer A. Francis | dodano: 2021-11-24
Parowe burze

Coraz większe ilości wilgoci gromadzące się w cieplejszej atmosferze stanowią paliwo dla huraganów i nawalnych deszczów wywołujących powodzie.

 

Lato 2021 roku na półkuli północnej pokazało dobitnie, jakie skrajności pogodowe szykuje dla nas cieplejszy świat. W połowie lipca podczas nawałnic w zachodnich Niemczech i Belgii w ciągu dwóch dni spadło 200 mm deszczu. Wody powodziowe powalały domy, a ich fragmenty znosiły daleko w dół doliny. Tydzień później w chińskiej prowincji Henan spadło w trzy dni 600 mm deszczu, czyli tyle, ile spada tam średnio w ciągu roku. Setki tysięcy ludzi uciekło przed rzekami, które wylały z brzegów. W stolicy prowincji Zhengzhou pasażerowie metra zostali złapani przez wodę w pułapkę – na filmach można zobaczyć, jak zalewa ona wagony kolejki podziemnej wypełnione ludźmi. W połowie sierpnia głęboki zawijas jet streamu przyniósł gwałtowne ulewy do stanu Tennessee w USA, gdzie w ciągu 24 godzin spadło 400 mm deszczu; nagła powódź zabiła ponad 20 osób. Żaden z tych systemów burzowych nie był huraganem czy depresją tropikalną.

Ale i taki żywioł wkrótce się pojawił. Był to huragan Ida, dziewiąty z kolei cyklon tropikalny na Atlantyku. 28 sierpnia zameldował się w Zatoce Meksykańskiej jako huragan kategorii 1 z wiatrem o prędkości 135 km na godzinę. Mniej niż 24 godziny później Ida awansowała do kategorii 4, a tempo, w jakim nabierała mocy, było dwukrotnie większe od przyjętej przez National Hurricane Center wartości progowej dla „szybko rozwijającej się burzy”. Gdy Ida wkraczała na ląd w Luizjanie, prędkość wiatru przekraczała 230 km na godzinę. Huragan pozbawił prądu około miliona osób, a wody pitnej na wiele dni – około 600 tys. Słabnąca Ida skierowała się na północy wschód i choć nie była już huraganem, to wciąż niosła mnóstwo wody. W Nowym Jorku w ciągu dwóch godzin spadło 80 mm deszczu, co było rekordem wszech czasów. We wschodnich stanach USA burza zabiła łącznie co najmniej 80 osób i dokonał gigantycznych spustoszeń w wielu miejscowościach.

Wszystkie te niszczycielskie żywioły miały jedną wspólną cechę: niosły olbrzymie ilości wilgoci. Para wodna – gazowa postać H2O – odgrywa gigantyczną rolę w napędzaniu niszczycielskich burz i przyspieszaniu zmian klimatycznych. W miarę, jak oceany i atmosfera się ogrzewają, rośnie tempo parowania wody. Z kolei cieplejsze powietrze może pomieścić więcej pary wodnej, zanim ona się skropli, zmieniając w krople chmurowe, które mogą dać początek ulewie.

Ilość wody w atmosferze wzrosła w skali całego globu o 4% w porównaniu z połową lat 90. Choć nie wydaje się to dużo, w rzeczywistości skutki dla systemu klimatycznego są znaczące. Bardziej nawodniona atmosfera dostarcza dodatkowych dawek energii i wilgoci burzom wszystkich rodzajów, włącznie z letnimi burzami, północno-wschodnimi wichurami zwanymi nor’easter, wiejącymi wzdłuż wschodniego wybrzeża USA, huraganami i śnieżycami. Nadwyżki pary wodnej sprawiają, że huragany takie, jak Ida, szybciej się rozwijają, skracając czas potrzebny służbom na przygotowanie się do ataku żywiołu oraz ostrzeżenie przed nim mieszkańców. Naukowcy spodziewali się tego od dawna. Prognozowali nadejście „parowych burz” niosących znacznie więcej wody i śniegu niż kilka dekad temu. Dane pomiarowe faktycznie potwierdzają, że intensywne deszcze stały się silniejsze i częstsze – zarówno w USA, jak i na całym globie. Od końca lat 80. XX wieku około jedna trzecia zniszczeń domów spowodowanych w USA przez powodzie – ich łączny koszt oszacowano na 73 mld dolarów – została przypisana częstszym epizodom intensywnych opadów.

Na przykład w sierpniu 2017 roku huragan Harvey w ciągu pięciu dni pozbył się 1500 mm deszczu nad niektórymi dzielnicami Houston, kompletnie je zatapiając, a przy okazji zamykając usta meteorologom zdumionym trudną do wyobrażenia skalą zjawiska. W niektórych miejscach w ciągu godziny spadało 150 mm wody. Według jednej z analiz takie deszcze nawalne stały się w tym regionie Ameryki trzy razy bardziej prawdopodobne i o 15% silniejsze w wyniku zmiany klimatu, a szczególną rolę dogrywa w tym procesie szybko się nagrzewająca i intensywnie parująca Zatoka Meksykańska. W przeciwieństwie do innych gazów atmosferycznych, para wodna nie gromadzi się równomiernie wokół globu. Najwięcej jest jej w strefie tropikalnej wzdłuż równika. Stąd długie strumienie wilgoci wędrują na północ i południe w stronę zimnych i suchych biegunów. Podążają wraz z układami niżowymi, przynosząc fale intensywnych, długotrwałych opadów atmosferycznych. Te rzeki ciepła i wilgoci pomagają Ziemi w utrzymaniu równowagi energetycznej w atmosferze – a po drodze generują coraz częściej „parowe burze”.

Ilustracja Mark Ross