Od huraganów, tajfunów, cyklonów dziś do hiperkanów w coraz cieplejszej przyszłości

Adaptacja artykułu Nauki o Klimacie „Co z tymi huraganami?”

Huragany, tajfuny, cyklony to są potencjalnie groźne zjawiska atmosferyczne, które rozwijają się nad wodami oceanicznymi i niejednokrotnie swą siłą wkraczają na lądy, zwłaszcza na wybrzeża. Swoją obecnością dokonują totalnych spustoszeń w obszarach zasiedlonych przez ludzi.

Huragany są spotykane głównie nad północno-wschodnim Pacyfikiem oraz północnym Atlantykiem. Tajfuny występują nad Pacyfikiem północno-zachodnim. Natomiast cyklony tropikalne rozwijają się w głębi nad Oceanem Indyjskim.

Z dekady na dekadę, temperatura globalna wzrastając przy powierzchni Ziemi przyczynia się również do wzrostu siły uderzeniowej tych żywiołów. Ludzkość w tym wieku doznała już takich katastrofalnych w skutkach spustoszeń i ogromną liczbę ofiar śmiertelnych wśród ludzi jakich dokonały huragan Katrina u wybrzeży Nowego Orleanu w 2005 r. czy też tajfun Haiyan na wybrzeżach Filipin w 2013 r. To były jedne z największych kataklizmów spowodowanych przez żywioły w XXI wieku. W Nowym Orleanie zginęło 1836 osób, a 705 zostało uznane za zaginione. Na Filipinach liczba potwierdzonych ofiar śmiertelnych przekroczyła 6300 osób, a dodatkowo wiele tysięcy uznawanych jest za zaginione. Największe straty odnotowano w prowincji Leyte w środkowej części kraju.

Rysunek 1. Tajfun Haiyan z punktu widzenia satelity, 7.11.2013. Źródło: NASA’s Earth Observatory.

Wszystkie dzisiejsze cyklony (zjawiska atmosferyczne, w których panuje ekstremalnie niskie ciśnienie) rozwijają swoją prędkość od najniższej – 100 km/h do najwyższej – 280 km/h. Są to wiry powietrza atmosferycznego, których rozmiar wynosi od kilkuset do kilku tysięcy kilometrów. Na półkuli północnej obracają się przeciwnie do wskazówek zegara, a na półkuli południowej zgodnie z obrotem wskazówek zegara. Powstają zawsze w obszarach tropikalnych, gdzie woda oceaniczna nagrzewa się powyżej 26,5 stopnia Celsjusza aż do 50 metrów głębokości. Swoją energię pozyskują z ciepłej, parującej powierzchni wody.

W ocieplającym się świecie nie tyle urośnie ilość cyklonów, tajfunów i huraganów, co urośnie ich moc, czyli będą miały większe prędkości niż dziś. Wszystkie badania wskazują, że tak się właśnie dzieje. Czyli za 10 lat żywioły te będą silniejsze niż dziś, a za 20 lat silniejsze niż za 10 lat. Niestety dopóki będzie trwał przyrost temperatury globalnej i koncentracji dwutlenku węgla w atmosferze i w oceanach, dopóty siła, czyli zawrotne prędkości wiatrów cyklonów, tajfunów i huraganów będą wzrastać coraz bardziej. Od co najmniej drugiej połowy lat 70 (odkąd pomiary w naszej atmosferze wykonują satelity) rośnie siła huraganów, tajfunów i cyklonów – przynajmniej jest to zaobserwowane na półkuli północnej (Kerry Emanuel, 2007).

Rysunek 2. Zdjęcie satelitarne huraganu Katrina z nałożonymi trójwymiarowymi danymi radarowymi. Na obrazie płaskim widzimy intensywność opadów w mm/h, część trójwymiarowa pokazuje nam przekrój przez huragan – z jakiej wysokości spadał deszcz. Źródło: NASA’s Earth Observatory.

Naukowcy w przyszłości spodziewają się większej liczby tych silnie ekstremalnych zjawisk atmosferycznych o prędkościach wiatru powyżej 200 km/h, czyli np. o kategorii nr 5 jak huragan Katrina. Jeśli będziemy dalej spalać paliwa kopalne i wylesiać planetę według scenariusza business-as-usual, to jeszcze w tej połowie wieku maksymalne prędkości wiatru w huraganach, tajfunach i cyklonach prawdopodobnie wzrosną aż o 2-11%. Również należy spodziewać się około 20-procentowego wzrostu intensywności opadów w promieniu 100 km od oka cyklonu (Thomas Knutson i in., 2010). Również zdecydowana większość modeli numerycznych przewiduje wzrost maksymalnych prędkości wiatru, które są osiągane w czasie życia huraganu.

Moc z huraganów, tajfunów i cyklonów nie tyle bierze się z siły wiatrów, co z potężnych wezbrań wód sztormowych. Największym zagrożeniem jest wlewanie się wody morskiej na ląd oraz tworzenie się tzw. cofek. Właśnie tego typu spustoszenia dokonał tajfun Haiyan zabijając ogromną liczbę ludzi na Filipinach, gdzie na domiar złego drastycznie podnosił się poziom wód oceanicznych. A ogólną przyczyną była ponoć wzmożona siła pasatów – wiatrów, które przepychały w kierunku zachodnim ogromne masy wody na powierzchni oceanu. Skutkiem tego wszystkiego był poziom morza w rejonie Filipin, który urósł w ostatnich latach znacznie szybciej niż gdziekolwiek indziej na świecie.

Rysunek 3. Mapa trendu zmian poziomu wody w oceanach w latach 1993-2012 na podstawie pomiarów z użyciem altimetrów satelitarnych. Źródło: NOAA

W Nature Geoscience autor artykułu o trasach huraganów, tajfunów i cyklonów James Kossin i in., 2014 zasugerował, że „rejon międzyzwrotnikowy jest coraz mniej przyjazny dla huraganów, a wyższe szerokości – coraz mniej wrogie”. To znaczy, że na obszarach między zwrotnikami jakby mniej rozwijało się tych żywiołów, a gradient wzrostu ich częstotliwości był coraz wyraźniejszy na wyższych szerokościach geograficznych. Badania analityczne z ostatnich 30 lat wyraźnie potwierdzają ten rosnący trend. Efekt ten jest szczególnie bardzo wyraźny na północnym i południowym Pacyfiku oraz południowym Oceanie Indyjskim. Nie zaobserwowano go jeszcze natomiast na Atlantyku ani północnej części Oceanu Indyjskiego. Jednak w niedalekiej przyszłości to może się zmienić. Dziś wody w obszarze Indii czy Karaibów nie są jeszcze na tyle nagrzane by gradient ocieplania się oceanów nasilił się do tego stopnia by huragany, tajfuny i cyklony miałyby wystąpić na umiarkowanych szerokościach geograficznych. Wyjątkiem pewnym być może jest Japonia. Choć i tak najsilniejsze tajfuny raczej uderzają w południową część kraju, która jest o wiele cieplejsza niż północna. Zdaniem niektórych naukowców, prawdopodobnie rozwój silnych cyklonów na Oceanie Indyjskim jest hamowany przez obecność rozległego Półwyspu Indyjskiego, który działa hamująco na siłę tych żywiołów oraz ich swobodne przemieszczanie się. To się jednak może zmienić w przyszłości, jak w innych regionach Ziemi.

Przyszłość nie jest do końca poznana jeśli chodzi o ewolucję kolejnych huraganów, tajfunów i cyklonów. Wiadomo już jednak, że wraz ze wzrostem globalnej temperatury będzie rosnąć ich siła i moc. Ale liczba ich będzie mniej więcej taka sama lub nawet mniejsza.

Oto na rysunku 4 poniżej została przedstawiona analiza z V Raportu IPCC przewidywanych huraganów na różnych akwenach oceanicznych i w znaczny sposób się od siebie różniących.

Rysunek 4. Podsumowanie szeregu eksperymentów numerycznych badających procentowe zmiany w charakterystykach cyklonów tropikalnych pomiędzy okresem 2000-2019 a 2081-2100. W symulacjach założono dalszy wzrost gospodarki światowej z wykorzystaniem różnych źródeł energii, ale bez szczególnego nacisku na ochronę środowiska (tzw. scenariusz RCP 8.5). Uwzględniono cztery wskaźniki: I – całkowitą liczbę cyklonów tropikalnych w ciągu roku, II – liczbę huraganów kategorii 4 i 5 w ciągu roku, III – maksymalną prędkość wiatru osiąganą w czasie życia cyklonu tropikalnego oraz IV – intensywność opadów w promieniu 200 km od oka cyklonu i w czasie występowania maksymalnych prędkości wiatru. Pogrubione niebieskie kreski oznaczają najbardziej prawdopodobne wartości a jasnoniebieskie słupki wyznaczają zakres możliwych odchyleń. Przypadki, gdy dane są niewystarczające do wysnucia wniosków, oznaczono hasłem „niewyst. dane”. W tle widoczny jest losowy zestaw historycznych tras burz tropikalnych, pozwalający zidentyfikować rejony podwyższonej aktywności huraganów na świecie. Źródło: V raport IPCC.

Za 50, a już na pewno za 100 lat, nowym zagrożeniem dla wielu gatunków ziemskich, w tym dla naszego będą narodziny nowych super-huraganów, super-tajfunów, super-cyklonów, czyli hiperkanów, których ogromne prędkości wiatru będą rozwijać się do 600-800 km/h. Aby mogły one narodzić się, temperatury w oceanach muszą nagrzać się powyżej 40 stopni Celsjusza. A ciśnienie w centrum takich hiperkanów spadłoby do 650 hPa, a ściany wokół oka sięgałyby wysokości 30 km (w porównaniu z 15 km dla huraganu 5-tej kategorii). Pojawią się one, ale dopiero na Ziemi cieplejszej o 4-5 stopni Celsjusza, gdy dojdzie do destabilizacji hydratów metanu z dna oceanicznego oraz wzrostu temperatury, którego przyczyną będą ogromne emisje tego gazu do atmosfery.

Moc niszczycielska hiperkanów będzie wówczas niewyobrażalnych rozmiarów. Z łatwością będą zrównywać z Ziemią ogromne miasta. To czarna przyszłość, może już zapowiedziana pod koniec naszego wieku, ale na pewno w XXII wieku przy scenariuszu business-as-usual, przed którą już dziś ostrzegają klimatolodzy z całego świata.

http://naukaoklimacie.pl/aktualnosci/co-z-tymi-huraganami-49

https://pl.wikipedia.org/wiki/Hiperkan

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *