Búrky našich detí sú už realitou
Búrky, ktoré niektorí očakávali až koncom storočia, sú realitou už dnes! Rekordne teplé oceány a atmosféra, a nakoniec aj silné El Niño dopomohli k vzniku najsilnejšieho hurikánu známej histórie.
Od super-tajfúnu Haiyan, najsilnejšej tropickej cyklóny, aká kedy zasiahla pevninu, neubehli ešte ani dva roky a opäť tu máme situáciu, ktorá meteorológov a klimatológov zanecháva v nemom úžase. V priebehu necelých 24 hodín sa nad teplými vodami východného Pacifiku, neďaleko západného pobrežia Mexika, sformovala jedna z najsilnejších tropických cyklón [TC] v zdokumentovanej histórii. Hurikán Patrícia (Obr. 1, 7) pritom nemá ambície len prepísať učebnice meteorológie, ale ako sa zdá, podnieti odborníkov aj k prehodnoteniu známych klasifikačných stupníc, ktoré používajú pre škálovanie intenzity hurikánov. K tomuto kroku meteorológovia majú určite mnoho dôvodov.
Obr. 1: Hurikán Patrícia na zábere z družice GOES-East v piatok 23. októbra 2015 – na obrázku je jasne zreteľné aj približne 10 km široké oko TC (Zdroj: NOAA)
To, čo zmerali posádky prieskumných lietadiel americkej NOAA (Obr. 2) pri opakovaných preletoch cez hurikán Patrícia v priebehu včerajšieho dňa (piatok, 23. Október 2015), všetkým doslova vyrazilo dych. Priemerná rýchlosť vetra v tesnej blízkosti povrchu oceánu dosahovala miestami až 320 km/h, pričom jednotlivé nárazy boli ďaleko silnejšie a rýchlosť vetra sa v nich blížila až k 400 km/h. Aby sme si vietor takejto rýchlosti vedeli lepšie predstaviť, pre porovnanie použijeme príklad z relatívne nedávnej doby. Vietor porovnateľnej sily v roku 2011 doslova zmietol zo zemského povrchu americké mestečko Joplin, ktoré zasiahol tornádo najvyššej kategórie EF5 a zanechalo za sebou 158 obetí (Obr. 3). Silové účinky takto extrémneho vetra sú však jediným parametrom, ktorý s pamätným joplinským tornádom znesie porovnanie. A to kvôli tomu, že na rozdiel od tornáda, kde vietor devastuje povrch veľmi lokálne, v hurikáne podobne silné vetry postihujú niekoľkonásobne väčšiu plochu. Joplinské tornádo by muselo mať 15-násobne väčšie rozmery, aby sa vyrovnalo rozsahu Patrície.
Obr. 2: Profil vybraných parametrov meraných počas prieskumného letu NOAA v piatok ráno, 23.10.2015 – vľavo hore: rýchlosť vetra v letovej výške približne 5900 metrov; vpravo hore: hodinová výdatnosť dažďa a rýchlosť prízemného vetra; vľavo dole: teplota vzduchu a teplota rosného bodu; vpravo dole: letová výška a tlak vzduchu (Zdroj: NOAA)
Obr. 3: Ohromný rozsah devastácie mesta Joplin (Missouri; 23.5.2011) spôsobený ničivým tornádom najvyššej, piatej kategórie EF5 (Zdroj)
Obr. 4: Teplota povrchu oceánov ako absolútna hodnota (vľavo) a odchýlka v °C od dlhodobého priemeru 1971-2000 dňa 23.10.2015 podľa modelu NOAA; čiernym rámčekom je označená oblasť vzniku hurikánu Patrícia (Zdroj: Image obtained using Climate Reanalyzer (http://cci-reanalyzer.org), Climate Change Institute, University of Maine, USA)
Ako vieme, známa Saffir-Sipsonova stupnica používa päť stupňov intenzity TC, pričom najvyššia začína pri priemernej [1-min] rýchlosti 248 km/h. Horne obmedzenie nemá, a z čisto praktických (technických) dôvodov ho ani nepotrebuje, keďže žiadna technická štruktúra či stavba nedokáže odolať náporu vetra s rýchlosťou nad 248 km/h. Z tohto dôvodu zavedenie šiestej alebo dokonca siedmej kategórie intenzity nemá príliš veľký praktický význam, pretože akonáhle hurikán dosiahne minimálne 248 km/h, je úplne jedno či ho klasifikovať „päťkou“ alebo „šestkou“. Dôsledky sú bez rozdielu na formálne zatriedenie vždy katastrofálne!
Praktický význam je však jedna vec, vedecká hodnota je vec druhá. Ak predpokladáme, že intenzita a teda aj horný „strop“ maximálnej rýchlosti vetra v tropických cyklónach porastú v dôsledku otepľovania atmosféry a oceánov, nebolo by celkom na škodu o možnosti zavedenia šiestej kategórie uvažovať. [Existencia ďalšej kategórie by určite sprehľadnila reálne rozdelenie intenzity najsilnejších cyklón, ktoré dnes končia v jednej triede bez ohľadu na fakt, že častokrát sú medzi TC piatej kategórie veľmi podstatné kvantitatívne rozdiely.]
Zaujímavá je tiež otázka, kde až môže siahať teoretická hranica maximálnej rýchlosti vetra v tropických cyklónach? Rýchlosť vetra v najsilnejších tornádach môže krátkodobo dosiahnuť až 500 km/h. Ako je to ale v prípade hurikánov a tajfúnov, ktorých sila [intenzita] nezávisí od lokálnych atmosférických podmienok tak, ako tomu je pri tornádach, ale naopak je výsledkom „krajne“ vhodnej kombinácie teplotných, cirkulačných a vlhkostných podmienok nad oveľa rozsiahlejšími plochami tropických oceánov?
Keďže tropické cyklóny po svojom vzniku čerpajú podstatnú časť svojej energie z povrchu teplého oceánu, tento empíriou podložený teoretický fakt nás privedie k jednoduchému predpokladu, že čím vyššia bude teplota oceánov [a prízemnej atmosféry], tým intenzívnejšie môžu byť aj tropické cyklóny. Atmosférickí fyzici síce už dávnejšie diskutovali o tom, že „pevná“ horná hranica intenzity a teda aj rýchlosti vetra v TC musí existovať, klimatická zmena nás ale stále častejšie presviedča, že TC svoj horný limit zatiaľ, zdá sa, ešte nedosiahli.
Obr. 5: Priemerné mesačné odchýlky teploty oceánov v septembri 2015; čierne rámčeky označujú výrazné kladné odchýlky teploty v oblastiach výskytu El Niña; červený rámček vymedzuje oblasť výskytu hurikánu Patrícia (Zdroj: ECMWF)
Popredný americký meteorológ, Kerry Emanuel v roku 1998 vypočítal, že tento limit by mal v súčasných klimatických podmienkach ležať niekde medzi 300 a 305 km/h. Súčasne ale uvádza, že nemusí byť definitívny, a s pokračujúcim otepľovaním o každý 1 °C sa môže zvýšiť o 5 % (pri oteplení o 5 °C do konca tohto storočia by to znamenalo nárast až k hodnotám okolo 380 km/h). Ďalší významný meteorológ, Chris Landsea, pracujúci v Národnom hurikánovom centre NOAA, ale namieta, že takýto nárast nie je reálny ani v prípade výrazného oteplenia a že celkové zvýšenie max. intenzity do konca 21. storočia nepresiahne 5 %. Podľa Landsea by sa tak horná hranica mala nachádzať niekde okolo hodnoty 320 km/h.
Obr. 6: Vplyv El Niña na aktivitu pacifických (žltá) a atlantických (modrá) hurikánov je celkom zásadný; v dôsledku slabšieho pasátového prúdenia a slabého strihu vetra [a vyššej teploty oceánu] je silnejšia aktivita TC vo východnom a centrálnom Pacifiku (Zdroj: NOAA)
Obr. 7: Hurikán Patrícia pri pohľade z Medzinárodnej vesmírnej stanice ISS v piatok, 23.10.2015 (Zdroj: NASA)
Zdroje
Patricia, Strongest Hurricane in History, Nears Mexico Landfall:http://1url.cz/4655
Hurricane Guide: 2008 Season Gets Busy: http://www.livescience.com/3814-hurricane-guide-2008-season-busy.html
How Strong Can a Hurricane Get? http://www.livescience.com/32179-how-strong-can-a-hurricane-get.html
Strong El Niño continues to warm: http://www.ecmwf.int/en/about/media-centre/news/2015/strong-el-nino-continues-warm
Why record-breaking hurricanes like Patricia are expected on a warmer planet: http://1url.cz/265b
‘Potentially catastrophic’ Patricia, the strongest hurricane ever recorded, makes landfall in Mexico: http://1url.cz/b659
It’s Undeniable: Climate Change Made Hurricane Patricia Worse: http://1url.cz/U65P
At 200 MPH, Hurricane Patricia Is Now the Strongest Tropical Cyclone Ever Recorded: http://thevane.gawker.com/at-200-mph-hurricane-patricia-is-now-the-strongest-tro-1738224692
The ‘Strongest Hurricane’ In History Is Heading Towards Mexico: http://thinkprogress.org/climate/2015/10/23/3715515/hurricane-patricia-friday/
Category 5 Hurricane Patricia Hitting Mexico’s Pacific Coast: http://www.wunderground.com/blog/JeffMasters/comment.html?entrynum=3166
Stunning, Historic, Mind-Boggling, and Catastrophic: Hurricane Patricia Hits 200 mph: http://www.wunderground.com/blog/JeffMasters/comment.html?entrynum=3165
Saffir-Simpson Hurricane Wind Scale: http://www.nhc.noaa.gov/aboutsshws.php
Typhoon Haiyan:https://en.wikipedia.org/wiki/Typhoon_Haiyan
Global Temperatures Smash September Record by Widest Margin in History: http://1url.cz/D65c
Impacts of El Niño and La Niña on the hurricane season: http://1url.cz/k6bL
Earth Observatory (hurricane Patricia): http://earthobservatory.nasa.gov/IOTD/view.php?id=86882
In a Warming World, Storms May Be Fewer but Stronger: http://earthobservatory.nasa.gov/Features/ClimateStorms/page1.php?linkId=18200569