Hurikánová sezóna v Atlantiku a zima v Európe - existuje prepojenie?

Existuje prepojenie medzi aktivitou tropických cyklón v Atlantiku a charakterom zimy v západnej a strednej Európe?

Zatiaľ čo tohtoročná sezóna tajfúnov v západnom Pacifiku patrila skôr k tým nadpriemerne aktívnym – registrovaných bolo 31 pomenovaných búrok a 16 tajfúnov (6 super-tajfúnov) – oblasť tropického Atlantiku bola na veľké prekvapenie meteorológov až neobvykle pokojná (Obr. 1). Z celkového počtu 13 tropických búrok vznikli len dva hurikány (Humberto a Ingrid), z ktorých žiadny nedosiahol status „silný hurikán“ (teda minimálne kategórie 3). Podľa NOAA, sezóna 2013 bola počtom hurikánov najslabšia od roku 1982 a z hľadiska celkovej aktivity (intenzity) a dĺžky výskytu jednotlivých tropických búrok sa zaradila medzi šesť najmenej aktívnych sezón aspoň od roku 1950 (Video 1).

Obr. 1: Sezóna tropických cyklón (TC) v severozápadnom Tichom oceáne (hore) a v Atlantickom oceáne (dole) v roku 2013 - čiary predstavujú trajektórie jednotlivých TC, hrúbka a farba ich intenzitu (Zdroj)

Za zmienku stojí aj skutočnosť, že oba hurikány, Humberto a Ingrid, vznikli až v priebehu septembra, čo je z pohľadu výskytu prvého hurikánu danej sezóny pomerne neskoro. V tomto roku si od vyčíňania hurikánov oddýchli predovšetkým Spojené štáty americké, ktorých územie zasiahla len jedna tropická búrka, a to hneď tá prvá – Andrea (Obr. 2). O podobnom šťastí už ale nemôžu hovoriť obyvatelia Mexika. Jeho územie totiž zasiahlo hneď osem tropických búrok (z toho tri hurikány), tri z atlantickej a päť z pacifickej strany. Najviac materiálnych škôd a strát na ľudských životoch si vyžiadal hurikán Ingrid, ktorý zasiahol pobrežie východného Mexika 16. septembra a pripravil o život 23 ľudí.

Video 1: Sezóna hurikánov v Atlantickom oceáne v roku 2013 (Zdroj)

Obr. 2: Tropická búrka Andrea - prvá pomenovaná búrka atlantickej sezóny 2013 - bola jediná TC, ktorá v tomto roku zasiahla územie USA. Na obrázku je satelitný záber TC v infračervenej oblasti spektra západne od Floridy (Zdroj: NOAA/NASA)

Odborníkov na meteorológiu trópov, ktorým v atlantickej oblasti dosť zásadne nevyšla tohtoročná sezónna predpoveď očakávaného počtu hurikánov (podľa viacerých zdrojov predpokladali 14-18 tropických búrok, 7-9 hurikánov a 3-5 silných hurikánov), teraz ale trápi otázka: k čomu nad tropických Atlantikom došlo, že sezóna bola nakoniec tak neobyčajne pokojná? Veď všetky podstatné faktory ovplyvňujúce aktivitu atlantických hurikánov boli v tomto roku skôr na strane aktívnejšej sezóny, teda vyššieho počtu TC. Tlmiaci vplyv fenoménu El Niña v roku 2013 nepôsobil, vertikálny strih vetra bol len slabý, po väčšiu časť leta a jesene 2013 teploty oceánu v oblasti formovania hurikánov boli nadnormálne, a monzúnová cirkulácia nad západnou Afrikou, posielajúca nad Atlantik „zárodky“ budúcich hurikánov v podobe konvektívnych atmosférických porúch, bola veľmi intenzívna.

V roku 2013 muselo teda  pôsobiť ešte niečo, s čím sezónne predpovede hurikánov jednoducho nepočítali (zatiaľ ani nemôžu počítať). Tým niečím bol aktuálny stav vlhkosti vzduchu tropickej atmosféry v oblasti centrálneho Atlantického oceánu (CAO), západne až juhozápadne od Kapverdských ostrovov až k pobrežiu Brazílie. V dôsledku pomerne rozsiahlej a hlbokej tlakovej níže, ktorá sa nad CAO udržovala v priebehu celého leta a jesene, sa do tohto priestoru dostával veľmi suchý vzduch z okolitých pevnín, a to nielen zo Sahary, ale aj zo severovýchodnej Brazílie, ktorú už minimálne druhým rokom sužuje mimoriadne sucho. V takýchto podmienkach vznikajúce tropické búrky nemajú možnosť rozvíjať svoju cirkuláciu a štruktúru do takej miery, aby z nich vznikol plno rozvinutý hurikán. Suchý a teplý vzduch blokuje konvekciu nielen kvôli nižšiemu vertikálnemu gradientu teploty, ale aj kvôli nízkemu obsahu samotnej vlhkosti (v tomto regióne najnižšia za posledných aspoň 35 rokov, Obr. 3), ktorá je hlavným motorom vývoja konvektívnych systémov v atmosfére.     

Obr. 3: Odchýlka relatívnej vlhkosti vzduchu [%] na hladine 500 hPa v oblasti centrálneho Atlantického oceánu v období mesiacov júl až september 2013 (v porovnaní s normálom 1981-2010) - červené odtiene predstavujú výrazne podnormálne hodnoty vzdušnej vlhkosti a prítomnosť veľmi suchého vzduchu (Zdroj)

Z pohľadu dynamiky klimatického systému Zeme, tropické cyklóny patria medzi významné termodynamické mechanizmy, ktorými sa prehriate tropické šírky zbavujú prebytočného tepla. (Potrebné je poznamenať, že samotný transport tepla, energie a hybnosti do vyšších zemepisných šírok zabezpečujú, okrem TC aj teplé morské prúdy (napr.: Golfskú prúd) a atmosférická cirkulácia.) Tropické cyklóny počas svojej existencie v sebe koncentrujú obrovské množstvá vlhkosti a (z nej generovanej) energie. Tak ako tieto búrkové systémy postupujú nad oceánmi, a neskôr aj nad pevninami, z tropických regiónov do subtropických a miernych šírok, prenášajú bližšie k pólom značné množstvo kinetickej a tepelnej energie, ktoré pomáha znižovať meridionálny (horizontálny) teplotný gradient - inak povedané teplotný rozdiel medzi pólmi a rovníkom. Intuitívne tak možno predpokladať, že čím viac tropických cyklón v danom roku vznikne a presunie sa do miernych či vyšších šírok (rovnako aj čím intenzívnejšie TC sú), tým rýchlejšie sa v priebehu jesene a začiatku zimy na príslušnej pologuli vyrovnáva rozdiel teploty medzi pólmi a rovníkom.

Obr. 4: Sub-tropická búrka Melissa na zábere z družice GOES East (Zdroj)

Podľa štúdie uverejnenej ešte v roku 2011 (Hart 2011) v Geophysical Research Letters môže menej aktívna sezóna tropických cyklón na severnej pologuli (platí to teda tak pre pacifický ako aj atlantický región) viesť za určitých okolností k prehlbovaniu tohto meridionálneho teplotného gradientu, čo sa prejavuje vo výraznejšom prenose tepla z trópov do vyšších šírok v nasledujúcej zime (tento intenzívnejší prenos však nemusí byť dôsledkom intenzívnej meridionálnej cirkulácie severojužného smeru), ktorá tak môže byť vo viacerých regiónoch teplejšia (miernejšia) ako dlhodobý priemer. V našich euroatlantických podmienkach je výraznejší teplotný a tým aj tlakový gradient medzi Arktídou na severe a miernym a subtropických regiónmi na juhu zvyčajne spojený so silnejším západným prenosom vzduchu. Prejavuje sa to tým, že k nám prúdi oceánsky vzduch z Atlantického oceánu, ktorý je v chladnom polroku, a najmä v zime, teplejší ako ten, ktorý k nám prúdi zo severu (z Arktídy) alebo z východu (z euroázijskeho kontinentu). Pri takomto charaktere cirkulácie nemožno preto v našich šírkach očakávať studenú či dokonca tuhú zimu. Ovplyvni teda nakoniec mimoriadne pokojná hurikánová sezóna teplotný charakter nastávajúcej zimy? Bude v Európe zima teplejšia ako zvyčajne? 

Žiaľ, aj napriek vyššie uvedeným faktom, sa z pohľadu toho, čo zatiaľ o možných súvislostí medzi hurikánmi a charakterom zimy v Európe vieme, stále pohybujeme na veľmi tenkom ľade. Vzhľadom na to, že mechanizmy výmeny energie a tepla medzi trópmi a miernym (prípadne polárnymi) šírkami ovplyvňujú aj iné faktory ako len aktivita hurikánov a tajfúnov, bol by verdikt o tom, že s najväčšou pravdepodobnosťou nás čaká nadnormálne teplá zima kvôli nízkemu počtu atlantických hurikánov, jednoducho zavádzajúci a v mnohom aj vedecky nekorektný. 

Obr. 5: Sezónna predpoveď pravdepodobnosti výskytu [%] nadnormálnej, normálnej a podnormálnej teploty vzduchu v Európe v období december 2013 - február 2014 (Zdroj: UKMO)  

Obr. 6: Sezónna predpoveď odchýlky teploty vzduchu v 2 metroch nad zemským povrchom [°C] v období december 2013 - február 2014 - v regióne strednej Európy predpokladá s výskytom normálnych teplôt s odchýlkami sezónneho priemeru maximálne do -0,5 °C (Zdroj: UKMO)  

Či už s prispením výraznej absencie hurikánov v tomto roku alebo bez neho, miernejšia zima v Európe je veľmi pravdepodobne na ceste. Niektoré národné meteorologické služby totiž (napr. MetOffice) už prišli s predbežnými sezónnymi predpoveďami nasledujúceho trojmesačného zimného obdobia (december 2013 - február 2014). Britská Met Office (UKMO), ako aj Európske centrum pre strednodobé predpovede (ECMWF), uvádzajú vo svojich materiáloch, že s veľkou pravdepodobnosťou bude zima 2013/14 skôr teplotne normálna (Metoffice pritom uvádza o niečo vyššiu pravdepodobnosť pre zápornú odchýlku do -0,5 °C - hodnota stále v rámci normálu, Obr. 5). Tento predpoklad podporuje aj dlhodobý vývoj teplôt severného a severozápadného Atlantiku, ktoré sú v tomto regióne momentálne významne nadnormálne (teplotné odchýlky až do +2 až +3 °C, Obr. 6). Okrem toho sa v našej oblasti už od novembra stabilizovalo intenzívne zonálne prúdenie vzduchu a k miernejšej zime by mohli dopomôcť vyššie teploty v samotnej Arktíde (podmienené hlavne dlhodobo podnormálnou plochou plávajúceho morského ľadu). Netreba si to však tlmočiť tak, že celé zimné obdobie bude mať uvedený charakter (stále sa totiž pohybujeme len na úrovni mesačných a sezónnych priemerov teploty vzduchu a ich odchýlok od normálu) – aj v priebehu teplotne normálnych či nadnormálnych zím sa môžu vyskytnúť periódy s teplotami klesajúcimi počas dňa výrazne pod bod mrazu, prípadne obdobia s výskytom trvalejšej snehovej pokrývky. A aby bol „obraz“ aspoň trochu úplný, potrebné je na záver dodať aj to, že o priebehu nasledujúcej zimy zásadne rozhodne aj fáza Severoatlantickej oscilácie, ktorej index sa v súčasnosti pohybuje (a bude pohybovať), vzhľadom na silnejúce západné prúdenie, v kladných hodnotách alebo hodnotách blízkych nule.       

Obr. 7: Odchýlka teploty povrchu morí a oceánov [°C] dňa 5. decembra 2013 (Zdroj: NOAA/NESDIS)

Literatúra
Hart, RE. 2011. An inverse relationship between aggregate northern hemisphere tropical cyclone activity and subsequent winter climate. Geophysical Research Letters 38(1), 2011.  

Zdroje
The Met Office’s outlook for UK winter
http://metofficenews.wordpress.com/2013/11/29/the-met-offices-outlook-for-uk-winter/
Daily NAO indices
http://www.cpc.ncep.noaa.gov/products/precip/CWlink/pna/nao_index_ensm.shtml
NASA Earth Observatory
http://earthobservatory.nasa.gov/IOTD/view.php?id=82528&src=fb
NOAA: Slow Atlantic hurricane season coming to a close
http://www.noaanews.noaa.gov/stories2013/20131125_endofhurricaneseason.html
The Unusually Quiet Atlantic Hurricane Season of 2013 Ends
http://czech.wunderground.com/blog/JeffMasters/comment.html?entrynum=2590
Seasonal Hurricane Forecasts
http://www.wunderground.com/hurricane/seasonal_forecasts.asp?MR=1
Studeného vzduchu je málo! Aká zima nás čaká? (Dr. Pavol Matejovič)
http://www.pluska.sk/spravy/z-domova/studeneho-vzduchu-je-malo-aka-zima-nas-caka.html
Current Operational SST Anomaly Charts For the Year 2013
http://www.ospo.noaa.gov/Products/ocean/sst/anomaly/