Kiedy huragan Dorian, widziany tutaj z Międzynarodowej Stacji Kosmicznej, utknął nad Bahamami we wrześniu 2019 r., jego wiatry, deszcz i sztorm zniszczyły wyspy. NASA

Wiele może się nie udać, gdy huragany staną w miejscu. Ich niszczycielskie wiatry trwają dłużej. Fala sztormowa może utrzymywać się na wysokim poziomie. A deszcz wciąż pada.

Podczas huraganu Sally poinformowała Naval Air Station Pensacola więcej niż 24 cale deszczu, gdy ruch naprzód burzy zwolnił do prędkości marszu wzdłuż wybrzeża. Podobne efekty widzieliśmy, gdy gnicie Huragan Harvey usiadł nad Houston przez cztery dni w 2017 roku i spadł do 60 cali deszczu w niektórych obszarach – to 5 stóp! Huragan Dorian zwolnił do 1 mili na godzinę w 2019 roku, gdy wiatry i deszcz przez dwa dni uderzały w Bahamy.

Burza posttropikalna Beta to ostatnia burza zwłoki, zalewająca ulice Houston, która powoli wkraczała na wybrzeże Teksasu i ostatecznie przeniosła się do Luizjany.

Badania pokazują, że przeciąganie stało się bardziej powszechne dla cyklonów tropikalnych na Północnym Atlantyku od połowy XX wieku i że ich średnia prędkość naprzód również spadła.

Dlaczego tak się dzieje? Oto odpowiedzi na niektóre pytania, które słyszę jako meteorolog, dotyczące tego, jak poruszają się systemy burzowe i dlaczego czasami spowalniają pełzanie.

Dlaczego niektóre burze poruszają się szybko, a inne wolno?

Huragany są sterowane przez wiatry wokół nich. Nazywamy to przepływem atmosferycznym. Jeśli te wiatry poruszają się szybko, szybko przeniosą burzę. Możesz to sobie wyobrazić jako liść unoszący się na strumieniu. Jeśli strumień porusza się wolniej, liść porusza się wolniej. Kiedy przepływ się obraca, liść się obraca.

Codzienny przepływ atmosfery w danej lokalizacji może być dość zmienny. To, jak szybko dana burza będzie się poruszać, zależy od takich rzeczy, jak to, czy w pobliżu znajduje się grzbiet wysokiego ciśnienia, czy też jest niskie ciśnienie, w którym powietrze przepływa w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara. A prądy sterujące mogą osłabnąć, jeśli burza zostanie złapana między różnymi rodzajami przepływu.

Jednym z czynników wpływających na przepływ w Atlantyku jest system wysokiego ciśnienia zwany bermudzki haj. Wiele huraganów, które tworzą się na wschód od Małych Antyli, jest sterowanych przez wyżyny Bermudów.

Co mają z tym wspólnego zmiany klimatyczne?

Arktyka ociepla się około dwa razy szybciej niż na średnich szerokościach geograficznych, gdzie znajduje się większość Stanów Zjednoczonych. To zmienia rozkład lub gradient temperatury między Arktyką a średnimi szerokościami geograficznymi. A to może wpływać na prądy sterujące, takie jak te związane z hajem na Bermudach.

Średnio do przodu prędkość huraganów zwalnia. Symulacje zachowania burzy tropikalnej mają zasugerował, że to spowolnienie będzie kontynuowane w miarę wzrostu średnich temperatur na świecie, szczególnie w średnich szerokościach geograficznych.

Cieplejsza atmosfera oznacza również, że burze mogą czerpać więcej wilgoci. Wraz ze wzrostem temperatury woda łatwiej wyparuje w parę. Wyobraź sobie suszenie prania w upalny dzień zamiast w chłodny dzień. Twoje pranie schnie szybciej, jeśli jest gorące, ponieważ płynna woda może łatwiej zamienić się w parę. Twoje pranie jest również chłodne, gdy wyparuje z niego woda, ponieważ parowanie jest procesem chłodzenia. Podczas huraganu dzieje się odwrotnie – para wodna zamienia się w ciecz w postaci kropel chmur, co oznacza uwolnienie energii, która napędza burzę.

Jeśli burza zwalnia i ma dostęp do większej ilości wilgoci, może zrzucić więcej deszczu i wywołać większy przypływ burzowy ze względu na spowolnienie ruchu.

Dlaczego powolne burze są tak niebezpieczne?

Kiedy huragan zbliża się do lądu, istnieje wiele możliwych skutków: wiatr z samego huraganu, opady wytwarzane przez huragan i fala sztormowa to pchane przez huragan.

W głębi lądu nadmierne opady deszczu mogą powodować wypełnienie wodą nisko położonych obszarów, a także prowadzić do zalania rzek i strumieni. Wolno poruszające się sztormy oznaczają dłuższe okresy ulewnych deszczy w pobliżu wybrzeża, więc powodzie śródlądowe, które płyną w dół rzeki, mogą spotkać się z falami sztormowymi poruszającymi się w górę rzeki, co jest przerażające.

Karolina Północna widziała to w 2018 roku, kiedy Hurricane Florence zepchnął 10-metrową falę sztormową do rzeki Neuse, jednocześnie zrzucając ponad 20 cali deszczu na dużą część stanu.

Dlaczego tak trudno jest przewidzieć powolny ruch?

Aby przewidzieć burzę, przyglądamy się temu, co nazywamy „naprowadzaniem dynamicznym” – modelom komputerowym, które symulują atmosferę i tworzą przewidywania oparte na naszej wiedzy z zakresu fizyki. Prognozy wprowadzają zmienne, takie jak aktualny wiatr, temperatura i ciśnienie, a komputer używa tego punktu początkowego do symulacji pogody, która może nastąpić w przyszłości w godzinach lub dniach.

Ale nasz początkowy obraz atmosfery nie jest doskonały, a komputer może pracować tylko z tym, co mu dajemy. Każdy model komputera jest też trochę inny. Wszystkie opierają się na prawach fizyki, ale założenia, które przyjmują i sposób, w jaki pobierają dane, mogą się różnić w zależności od modelu.

Kiedy burza porusza się powoli, niewielka różnica w początkowym obrazie atmosferycznym może spowodować duże różnice w ciągu najbliższych kilku dni. Czemu? Gdy prądy sterujące są słabe, np. 5 mil na godzinę, różnica prędkości wynosząca 2 mile na godzinę w początkowym przepływie ma większy wpływ niż wtedy, gdy prądy są silne, więc łatwiej jest modelom tworzyć prognozy, które ostatecznie wyglądają inaczej niż ostatecznie.

O autorze

Kimberly Wood, adiunkt meteorologii, Mississippi State University

Artykuł został opublikowany ponownie Konwersacje na licencji Creative Commons. Przeczytać oryginalny artykuł.