NASA - Co to dokładnie znaczy, że burze stają się „silniejsze”? Czy to oznacza szybsze wiatry? Większe pole wiatrowe? Niższe ciśnienie w centrum? Więcej deszczu i śniegu? Wyższe fale sztormowe?

„Trzeba pamiętać, że burze nie są jednowymiarowe”, mówi Del Genio. „Istnieje wiele rodzajów burz, a nauka, w jaki sposób poszczególne typy reagują na ocieplenie, jest naprawdę interesująca.”


O zdjęciu - gdy Sandy poruszała się po wschodnim wybrzeżu Stanów Zjednoczonych, niezwykle ciepłe temperatury oceanów pozwoliły burzy pozostawać silną po tym, jak opuściła wody tropikalne. (Mapa autorstwa Roberta Simmona, wykorzystująca dane z Laboratorium Badawczego Systemu Ziemi NOAA.)

Podnoszący się poziom mórz zaostrzył falę Sandy, na przykład bezpośredni związek między globalnym ociepleniem a zniszczeniami spowodowanymi przez burzę. A nienormalnie wysokie temperatury powierzchni morza na Atlantyku prawdopodobnie nasiliły burzę. Ale przypinanie całej furii Sandy - jej hybrydowej natury, skali wiatrów, niezwykłego toru - do globalnego ocieplenia jest przedwczesne, mówi Shepherd, obecny prezes Amerykańskiego Towarzystwa Meteorologicznego.

Prognozy pogody używają terminów takich jak burze śnieżne, derecha, gradobicie, ulewy, zamiecie, systemy niskociśnieniowe, burze z piorunami, huragany, tajfuny, nor'easter i twister. Meteorolodzy badawczi i klimatolodzy mają prostszy sposób na podzielenie światowych burz: burze, cyklony tropikalne i cyklony poztropikalne. Wszystkie są zakłóceniami atmosferycznymi, które redystrybuują ciepło i wytwarzają kombinację chmur, opadów i wiatru.
Zdjęcie satelitarne podstawowych rodzajów burz 3.

Informacje o zdjęciu - Cyklony tropikalne, cyklony tropikalne i burze z piorunami to trzy podstawowe typy burz badane przez społeczność zajmującą się zmianami klimatu. (Zdjęcie © 2013 EUMETSAT.)

Burze są najmniejszym typem i często są częścią większych systemów burzowych (cyklony tropikalne i poza tropikalne). Wszystkie burze wymagają wilgoci, energii i pewnych warunków wiatrowych, ale kombinacja składników różni się w zależności od rodzaju burzy i lokalnych warunków meteorologicznych.

Na przykład burze powstają, gdy spust - zimny przód, zbieżne wiatry na powierzchni lub nierówna topografia - destabilizuje masę ciepłego, wilgotnego powietrza i powoduje jego wzrost. Powietrze rozszerza się i ochładza w miarę wznoszenia, zwiększając wilgotność, dopóki para wodna nie skropli się w kropelki cieczy lub kryształy lodu w chmurach tworzących opady. Proces przekształcania pary wodnej w płynną wodę lub lód uwalnia utajone ciepło do atmosfery. (Jeśli to nie ma sensu, pamiętaj, że odwrotność - przekształcanie ciekłej wody w parę wodną przez gotowanie - wymaga ciepła).

Burze żywią się utajonym ciepłem, dlatego naukowcy uważają, że globalne ocieplenie wzmacnia burze. Dodatkowe ciepło w atmosferze lub oceanie budzi burze; im więcej energii cieplnej dostaje się, tym silniej system pogodowy może się ubić.
Schemat przedstawiający konwekcję w trakcie burzy z piorunami.

O zdjęciu - burze z piorunami czerpią energię z ciepła wydzielanego przez kondensację pary wodnej. Ta energia „utajonego ciepła” przenosi chmury burzowe wysoko do atmosfery. Burze rozpraszają się, gdy zimne prądy powietrzne powstałe w wyniku spadających kropel deszczu tłumią wznoszące się ciepłe powietrze. (Zdjęcie pochodzi z cyklu życia krajowej organizacji meteorologicznej NOAA podczas burzy).

Już teraz istnieją dowody na to, że wiatry niektórych burz mogą się zmieniać. Badanie oparte na ponad dwóch dekadach danych z wysokościomierza satelitarnego (pomiar wysokości powierzchni morza) wykazało, że huragany nasilają się teraz znacznie szybciej niż 25 lata temu. W szczególności naukowcy odkryli, że burze osiągają prędkość wiatru w kategorii 3 prawie dziewięć godzin szybciej niż w 1980. Inne badanie satelitarne wykazało, że globalne prędkości wiatru wzrosły średnio o 5 procent w ciągu ostatnich dwóch dekad.

Istnieją również dowody na to, że dodatkowa para wodna w atmosferze powoduje, że burze są bardziej wilgotne. W ciągu ostatnich lat 25 satelity mierzyły procentowy wzrost pary wodnej 4 w kolumnie powietrznej. W zapisach naziemnych około 76 procent stacji meteorologicznych w Stanach Zjednoczonych zaobserwował wzrost ekstremalnych opadów od 1948. Jedna analiza wykazała, że ​​ekstremalne ulewy zdarzają się 30 procentowo częściej. Inne badanie wykazało, że największe burze powodują obecnie o 10 więcej opadów.
Wykres pokazujący globalny wzrost wilgotności od 1970.

Informacje o zdjęciu - wzrost globalnej temperatury spowodował wzrost wilgotności powietrza. (Wykres autorstwa Roberta Simmona, na podstawie danych z Narodowego Centrum Danych Klimatycznych NOAA.)

William Lau, naukowiec z Goddard Space Flight Center NASA, stwierdził w artykule 2012, że suma opadów z cyklonów tropikalnych na Północnym Atlantyku rośnie w tempie 24 na dekadę od 1988. Wzrost opadów dotyczy nie tylko deszczu. Naukowcy z NOAA zbadali lata danych 120 i stwierdzili, że między 1961 i 2010 było dwa razy więcej ekstremalnych regionalnych burz śnieżnych niż w 1900 do 1960.

Ale zmierzenie maksymalnego rozmiaru burzy, najcięższych deszczy lub górnych wiatrów nie oddaje pełnego zakresu jej mocy. Kerry Emanuel, ekspert ds. Huraganów w Massachusetts Institute of Technology, opracował metodę pomiaru całkowitej energii zużywanej przez cyklony tropikalne w ciągu ich życia. W 2005 pokazał, że huragany atlantyckie są o około 60 silniejsze niż w 1970. Burze trwały dłużej, a ich najwyższe prędkości wiatru wzrosły o 25 procent. (Późniejsze badania wykazały, że intensyfikacja może być związana z różnicami między temperaturą oceanów atlantyckich i pacyficznych).

Pierwotnie opublikowany przez Obserwatorium Ziemi NASA