nedeľa, 31. marca 2013

Teplejší Atlantik zvýši riziko hurikánov v západnej Európe


K tomuto záveru dospela jedna z posledných štúdií analyzujúca zmeny podmienok vzniku a vývoja tropických cyklón v oblasti Atlantického oceánu, predovšetkým však v jeho východnej časti, v blízkosti pobrežia západnej Európy (More hurricanes to hit Western Europe due to global warming). 


Obr. 1: Modelovanie TC a ich vnútornej dynamiky si vyžaduje globálne cirkulačné modely s veľkým rozlíšením (Zdroj)

Hurikány, alebo všeobecnejšie tropické cyklóny (TC), sú veľmi hlboké tlakové poruchy, prevažne menšieho horizontálneho rozsahu (priemer ~100 až 1000 km), ktoré sa vytvárajú nad teplými tropickými oceánmi v dôsledku veľmi intenzívnej konvekcie, najčastejšie od druhej polovice leta až do konca jesene (august-november). V Atlantickom oceáne väčšina z týchto cyklón putuje najskôr od západného pobrežia Afriky a Kapverdských ostrovov smerom na západ okolo južného okraja Azorskej tlakovej výše. Pokiaľ neskončia nad Karibským morom, výškové prúdenie tlakovej výše ich trajektóriu postupne stáča po parabole najskôr smerom na severozápad, sever a neskôr na severovýchod až východ. V prípade, že sa TC udržia v „dobre kondícii“ a teda zachovajú si svoju silu a štruktúru aj po prechode cez rozsiahly Atlantik miernych šírok, môžu skončiť až pri pobreží Britských ostrovov, prípadne kontinentálnej západnej Európy (ZE). Počet vznikjúcich TC, ako aj ich maximálna intenzita (sila) závisia od veľkého počtu faktorov, najmä však od teploty povrchových vrstiev oceánu a charakteru výškového prúdenia vzduchu. Preto podobne ako teplotné charakteristiky oceánov a atmosféry, aj ročný počet TC v Atlantiku podlieha pomerne veľkej časovej premenlivosti. Aby ste si o nej vytvorili akú-takú predstavu, pozrite si graf na Obr. 4, kde sú vidieť dlhodobé zmeny ročného počtu TC v Atlantickom oceáne v období 1878-2006 (Zdroj: Vecchi a Knutson 2008). 


Obr. 2: Trajektórie atlantických tropických cyklón simulované od augusta do októbra pre dve periódy, 2002-2006 (vľavo) a 2094-2098 (vpravo) - intenzita TC je reprezentovaná farbou trajektových línií (TC stupňa hurikánu je znázornená červenou farbou; BF > 12) - teplota SST je vynesená v pozadí, pričom prahová hodnota 27 °C je zvýraznená čiernou líniou (Zdroj)

Keďže však teplota povrchu oceánu v oblasti centrálneho Atlantiku postupne klesá až pod prahovú hodnotu 27 °C, ktorá je nevyhnutná pre podporu existencie TC, hurikány na ceste do Európy postupne slabnú, cez štádium tropickej búrky až do štádia tzv. mimotropickej cyklóny. Preto, aj keď takto hlboká tlaková níž západnú Európu zasiahne, vo väčšine prípadov sa už nejedná o skutočný hurikán, ale skôr o jeho pozostatok, ktorý však v niektorých základných rysoch hurikán ešte stále pripomína. Predovšetkým z pohľadu intenzívnych zrážok a silného vetra. A práve na tieto prípady sa zameral aj posledný výskum kolektívu autorov Haarsma et al. 2013


Obr. 3: Rozdiely modelovanej priemernej rýchlosti vetra v období augusta až októbra medzi obdobím 2002-2006 a 2094-2098 [m.s-1] (Zdroj)

Použitím veľmi podrobného globálneho klimatického modelu s horizontálnym rozlíšením 25 × 25 km autori simulovali klimatický výskyt hurikánom podobných cyklón v oblasti Severného mora, Biskajského zálivu, Britských ostrovov a západného pobrežia Nórska pre časový horizont 2094-2098. Šesť modelových simulácií pre obdobie konca 21. storočia bežalo v podmienkach predpokladaných vyšších koncentrácii CO2 (podľa scenára RCP 4.5, počíta s koncentráciami na úrovni 650 ppm) a vyššej priemernej teploty povrchu Atlantického oceánu. Výsledky porovnali so simuláciami súčasného stavu z obdobia 2002-2006, ako aj pozorovaným výskytom a intenzitou cyklón v priestore východného Atlantiku. Výstupy modelov a závery z nich vyplývajúce sú veľmi zaujímavé. Z porovnania súčasného stavu, kedy sa v priestore ZE vyskytnú na konci leta a v priebehu jesene v priemere „len“ dve hlboké cyklóny tropického pôvodu, s predpokladaným scenárom pre koniec 21. storočia vyplýva, že ich výskyt by sa mohol zvýšiť až na 13 ročne, pričom nárast je najvýraznejší v oblasti Biskajského zálivu (25-násobné zvýšenie, Obr. 2). Výsledky očakávaného výskytu TC celkom dobre korešpondujú aj s predpokladanými zmenami priemernej rýchlosti vetra pri brehoch ZE (Obr. 3), ktorá by mohla vzrásť v niektorých oblastiach aj o viac ako 12 m.s-1. 

Za hlavnú príčinu tohto možného vývoja autori štúdie považujú najmä významný nárast teploty povrchových vrstiev Atlantického oceánu (SST Sea Surface Temperature), a to nielen v oblasti pobrežia ZE, ale aj v priestore tropického Atlantiku pri brehoch Afriky. Už v dnešnej dobe možno v tropickej oblasti východného Atlantiku pozorovať častejší vznik TC a ich rýchly vývoj až do štádia hurikánu. Treba si aj uvedomiť, že čím bližšie k Európe hurikány vznikajú, tým väčšie riziko pre obyvateľov ZE predstavujú. To pochopiteľne existovalo aj v minulosti. Veď v období 1960-2010 zasiahlo ZE celkovo 23 veľmi hlbokých tlakových porúch, ktorých pôvod bol v 21 prípadoch v hurikánoch a 2 prípadoch v tropických búrkach. Scenáre klimatickej zmeny však pre koniec 21. storočia predpokladajú v tropickej oblasti východného Atlantiku ďalšie zvyšovanie SST až na hodnotu prevyšujúcu prahovú teplotu potrebnú pre vývoj TC, teda 27 °C. Keďže doterajší výskyt pozostatkov TC v ZE bol takmer vždy sprevádzaný značnými škodami spôsobenými tak intenzívnymi zrážkami ako aj silným vetrom,  výsledky tejto štúdie nie sú pre obyvateľov Britských ostrovov, Nórska, Portugalska či Francúzska v žiadnom prípade povzbudzujúce. 


Obr. 4: Dlhodobý vývoj ročného počtu TC v Atlantickom oceáne v období 1878-2006 (čierna línia) - červená čiara je 5-ročný kĺzavý priemer; sivý baner v pozadí je 95 % interval spoľahlivosti korekcie údajov, modrá čiara v spodnej časti grafu reprezentuje celkový počet doplnených údajov, vzhľadom na výpadky pozorovaní TC (Zdroj)

Klimatický výskyt veľmi silných tlakových porúch tropického pôvodu pri brehoch západnej Európy je veľmi pekne zhrnutý v publikácii The Impact of Hurricanes on the Weather of WesternEurope (autor: Dr. Kieran Hickey). Ďalšie informácie o možnom prepojení výskytu a intenzity TC, a hlavne hurikánov v priestore Atlantického oceánu, môžete nájsť aj predošlom článku: Keď sa z hurikánov stávajúsuper-búrky, prípadne aj na stránke Geofyzikálneho laboratória dynamiky kvapalín (Hurricanes and Climate Change a Has Global Warming Affected Atlantic Hurricane Activity?)


Literatúra

Žiadne komentáre:

Zverejnenie komentára

Vysušovanie krajiny vs. silnejúci skleníkový efekt

Je príčinou klimatickej zmeny a globálneho otepľovania vysušovanie krajiny? V súvislosti s príčinami globálneho otepľovania a klimatick...