Zmiany w opadach

Zmiany opadów, powodzie, burze, nawałnice, lawiny błotne, tornada

„Od lat 80 XX wieku obserwuje się niezwykłe natężenie zjawisk ekstremalnych.
Zmieniła się struktura opadów, są one albo ulewne, albo ich nie ma.
Huragany, powodzie i susze występują z wielkim nasileniem”.
IMGW

Podnoszenie się temperatury powietrza pociąga za sobą wzrost zgromadzonej w atmosferze energii i wzrost dynamiki zachodzących w niej zjawisk. Sposobem na rozładowanie zgromadzonej w atmosferze energii jest zwiększenie intensywności ekstremalnych zjawisk pogodowych.

Wyższa temperatura powietrza oznacza także wzrost temperatury wody i większe możliwości jej pochłaniania przez cieplejsze powietrze. Cieplejsza woda szybciej paruje, co powoduje wzrost ilości opadów, a więc i możliwości występowania nagłych i intensywnych deszczy oraz będących ich konsekwencją powodzi. Zmiany klimatu nie będą jednak prowadzić do prostego wzrostu ich ilości. Wody spadnie więcej, ale może spaść ona w innych miejscach i porach roku, niż dotychczas miało to miejsce.

Załączona mapa jest symulacją trendów opadowych w najbliższych dekadach wykonaną przez US National Oceanic & Atmospheric Administration (różne modele mogą dawać inne wyniki).

Rys. Prognozowane przez NOAA zmiany w opadach do końca XXI w.

Rys. Prognozowane przez IPCC zmiany w opadach do końca XXI w z podziałem na miesiące zimowe i letnie.

Wzrost ilości opadów będzie szczególnie duży na wyższych szerokościach geograficznych (powyżej 45 równoleżnika), w rejonach zwrotnikowych opady zmaleją, co zagrozi suszami i pustynnieniem.

Dla klimatu Polski szczególnie duże znaczenie ma przesuwanie się strefy wyży zwrotnikowych na północ - klimat saharyjski dociera już do południowej Europy, przynosząc tam susze, upały i pustynnienie. Przesunięcie się strefy zwrotnikowej na północ powoduje częstszy dopływ do Polski rozgrzanego powietrza zwrotnikowego, gdzie zderza się ono z chłodnym powietrzem z rejonów polarnych, co w okresie letnim powoduje intensyfikację burz i nawałnic. Szczególnie niebezpieczne są ciepłe i niosące dużo wody niże genueńskie, powodujące największe powodzie.

Według przewidywań klimatologów, klimat Polski ewoluuje w kierunku dwóch pór roku – ciepłej pory suchej i zimnej pory deszczowej. Letnie opady, kiedy będą już mieć miejsce, będą gwałtowne, a ulewne deszcze będą padać na wysuszoną, zbitą i słabo pochłaniającą opady ziemię, powodując spływanie wody do rzek i powodzie opadowe, takie jak we Wrocławiu w 1997 roku, Lublinie roku 2007 czy Podkarpaciu w roku 2008.

Podobne zjawiska obserwuje się także w innych krajach Europy. Oczywiście, w żadnym odosobnionym przypadku nie można powiedzieć, że „ta burza, powódź lub wichura miała miejsce, bo mamy globalne ocieplenie”. Ale już jeden rzut oka na statystyki daje do myślenia… Diagram pokazuje liczbę dużych powodzi w Europie w kolejnych dekadach.

Rys. Ilość powodzi. Źródło: MEA

Układa się to w wyraźny trend… A wszystko wskazuje na to, że obecne dziesięciolecie, nie pokazane na diagramie, ustanowi nowe rekordy…

Ulewne deszcze prowadzą do nasiąkania terenu wodą, co na obszarach wzgórz prowadzi do lawin błotnych i osuwania się terenu. Zjawiska takie występują zarówno w krajach rozwijających się jak Filipiny czy Kolumbia, jak i w krajach rozwiniętych np. w USA czy Szwajcarii.

Zmiany w układzie stref klimatycznych, prądów morskich i monsunów prowadzą do coraz częstszych powodzi także na innych kontynentach. W 2007 roku wystąpiły wielkie powodzie monsunowe w Południowej Azji (katastrofa dotknęła 30 mln ludzi w Indiach, Nepalu, Bangladeszu), nadzwyczaj mocne opady deszczu w Danii, Wielkiej Brytanii, Irlandii, Chinach (120 osób zginęło w powodziach i osunięciach gruntu, których łącznie doświadczyło 14 mln ludzi), a także w Sudanie, Mozambiku i Urugwaju.

Do powstania powodzi przyczyni się także topnienie lodowców – pierwszą przyczyną będzie spływanie rzekami dodatkowych ilości wody pochodzącej z roztopów (szczególnie intensywne w przypadku rzek wypływających z Płaskowyżu Tybetańskiego), a drugą zanik bufora lodowców i spływanie do rzek całości wody padającej w porze deszczowej (szczególnie opadów monsunowych w rejonie Himalajów). Konsekwencją powodzi będą nie tylko podtopienia, ale także spłukiwanie z brzegów toksycznych związków, co może prowadzić do ciężkich chorób i zatruć wśród ludności.

Przewidywania na przyszłość zależą od zmian emisji gazów cieplarnianych według scenariusza, który będziemy realizować. Możliwe, że zmiany będą tylko poważne, ale niewykluczone też, że będą krytyczne. Według przewidywań zawartych w ostatnim raporcie IPCC liczba gwałtownych zjawisk pogodowych, które będą miały wpływ na życie człowieka, zwiększy się nawet o 80 procent.

Rys. Przewidywania wzrostu zagrożenia powodziowego na obszarze Anglii i Walii do roku 2080 względem roku 2004.

Zagrożenia powodowane przez katastrofy naturalne są tym poważniejsze, że nasze zabezpieczenia i infrastruktura nie są na nie przygotowane. Kto na przykład buduje wały przeciwpowodziowe o 10 metrów wyższe niż poziom wody podczas najwyższej odnotowanej powodzi? Nikt, bo to po prostu byłoby nieopłacalne. Uważa się, że bardzo dobre zabezpieczenia, np. wały przeciwpowodziowy chroniące miasto, to takie, które są w stanie wytrzymać katastrofę, jaka zdarza się raz na 500 lat. Koszt wybudowania i utrzymania większych wałów byłby tak olbrzymi, że aż nieopłacalny – taniej zaryzykować przerwanie wałów i odbudowę w przypadku powodzi tysiąclecia.

To w zasadzie rozsądne założenie.

Dopóki nie uświadomimy sobie, że zmiany klimatu mogą spowodować katastrofy, które będą leżały poza granicą naszych zabezpieczeń, i które będą zdarzać się nie co 1000 lat, a znacznie częściej… Niektóre kraje już zaczęły się do tego przygotowywać. Nowy Orlean, odbudowywany po huraganie Katrina, ma wytrzymać nawet rekordowe huragany. Holandia zmienia politykę zabezpieczania polderów, a Wielka Brytania przygotowuje się do podwyższenia Thames River Barier, chroniącej Londyn przed zalaniem podczas sztormów…
W 1993 roku na Mississippi miała miejsce powódź stulecia, powodując straty rzędu 15 miliardów dolarów. W roku 2008 potężne opady na środkowym zachodzie spowodowały kolejną potężną powódź stulecia. Amerykanie zastanawiają się, czy to przypadek czy może jednak trend, na który należy się przygotować.

Kolejnym zjawiskiem, które może się nasilać wraz ze zmianami klimatu są tornada (w Polsce określane jako trąby powietrzne) – niezwykle silne wiry powietrza o średnicy od kilku do kilkudziesięciu metrów. Aby taki wir powstał, muszą być spełnione dwa warunki. Po pierwsze musi dojść do zderzenia ze sobą dwóch mas powietrza o różnych właściwościach, np. ciepłego i wilgotnego z zimnym.

W Polsce zazwyczaj najczęściej dotyczy to bardzo ciepłego powietrza zwrotnikowego i chłodnego powietrza polarnomorskiego. Widocznym efektem tworzenia się takich prądów są rozbudowane kłębiaste chmury burzowe nazywane cumulusami lub cumulonimbusami. Po drugie prąd musi zostać wprawiony w ruch wirowy. Dzieje się tak, gdy zderzające się ze sobą dwie masy powietrza poruszają się w przeciwnym kierunku.

Do tej pory trąby powietrzne pojawiały się w Polsce niezwykle rzadko. Meteorolodzy notowali od jednej do czterech trąb w ciągu roku. Jednak już w 2006 r. Polskę nawiedziło ponad 50 trąb powietrznych (wg danych instytutu European Severe Weather Database  ). W sierpniu 2008 w Strzelcach Opolskich po raz pierwszy w historii naszego kraju zarejestrowaliśmy trąbę powietrzną kategorii F4 w sześciostopniowej skali Fujity. Taki wir powietrza ma prędkość od 330 do 415 km/h i niszczy po drodze zabudowania, unosi pojazdy i łamie drzewa. Zupełnie jak tornado w USA.

Mówi się czasem, że najsilniejsza trąba powietrzna w Polsce była w 1931 roku, wyrywała drzewa z korzeniami i przestawiała wagony kolejowe. Jednak porównanie trąby powietrznej z 1931 roku i ostatnich zjawisk wcale tego nie potwierdza.

Naukowcy wciąż dyskutują nad wpływem zmian klimatu na zwiększenie mocy tornad. Pojawiają się opinie, że częstotliwość trąb powietrznych jest związana z rozchwianiem pogodowym, które powoduje, że zimne i ciepłe powietrze coraz częściej styka się ze sobą.

Z drugiej strony, wielu naukowców jest zdania, że tornad wcale nie jest więcej, a za obserwowany wzrost ich liczby, zarówno w USA, jak i w Polsce, odpowiada wprowadzenie wykrywających tornada pogodowych radarów dopplerowskich oraz rozbudowa sieci „łowców tornad”, przez co tornada, które wcześniej przechodziły nieodnotowane, trafiają dziś do statystyk, powodując wzrost obserwacji, przy (prawdopodobnie) zbliżonej liczbie zjawisk. Większe straty z kolei można przypisywać rozbudowie drogiej infrastruktury.

Rys. Statystyka tornad w USA w latach 1950-2007. Źródło: wunderground .

Konsekwencją zmniejszenia opadów będzie poszerzenie pasa pustyń zwrotnikowych. Trend ten jest wyjątkowo groźny – dotknie bowiem tereny już dziś ubogie w opady. Czy Polsce grozi susza? Przeczytaj następny artykuł: susze i pustynnienie .