Šta uzrokuje ekstremne toplotne talase ovog leta?

Kada dođe do ekstremnog vremena, ljudi često žele da znaju da li su klimatske promene krivac za to. Temperature u Feniksu su dostigle iznad 43,3° Celzijusa tokom 19 uzastopnih dana, što je rekordni niz iz 1974. godine, sa 9 uzastopnih dana temperature koje nisu padale ispod 32,3° C. „Pseći dani“ leta su pred nama. Brutalni toplotni talasi prže regione širom sveta, obarajući rekorde neumoljivom ozbiljnošću, pa i kod nas.

Na jugozapadu Sjedinjenih Država i severnom Meksiku, razorna vrućina već nedeljama prži region. Tokom 19 uzastopnih dana i dalje, temperature u Feniksu su dostigle iznad 43,3° Celzijusa, nadmašivši rekordni niz iz 1974. I nešto posle ponoći 17. jula, Dolina Smrti, Kalifornija, možda je bila pod najvišom temperaturom ikada zabeleženom za to vreme: 48,9°C.

Kina takođe nedeljama trpi ekstremne vrućine. Grad Sanbao je 16. jula oborio ne samo nacionalni rekord sa temperaturom od 52,2° C, već i rekord za najvišu temperaturu iznad 40° stepena severne geografske širine. U međuvremenu, južna Evropa je u svom drugom toplotnom talasu za nedelju dana, a Rim je 18. jula zabeležio novi rekord od 42,9°C dok je grad u Kataloniji u Španiji postavio novi rekord za region, 45,3°C.

Šta izaziva ove napade ekstremne vrućine? Delimično zato što je svet bio izuzetno topao ove godine, zahvaljujući kombinovanju klimatskih promena izazvanih ljudima sa prirodnim klimatskim fenomenom zvanim El Ninjo, za čiji uticaj je poznato da privremeno zagreva našu planetu.

Ali ne samo da je Zemlja toplija „ploča za kuvanje“ i „kuvari“ su bili zauzeti. Mlazne struje, moćne trake vetra koje kontrolišu veći deo vremena na planeti, vijugaju i zaglavljuju se, držeći izbočine vrućeg vazduha nad mnogim delovima Zemlje.

Iako to nije neobično, neki naučnici sugerišu da klimatske promene mogu da menjaju dinamiku posledičnih vetrova. Evo šta znamo o tome kako klimatske promene utiču na ekstremne vrućine i kako nastaju ovi potencijalno opasni događaji.

Ekstremni toplotni talasi postaju sve verovatniji

Počnimo sa tom vrućom „pločom za kuvanje“. Ljudi su decenijama zagrevali planetu emitujući gasove staklene bašte koji zagrevaju klimu u atmosferi. Zbog toga su ekstremni toplotni talasi sve češći, kažu mnogi istraživači. Od 2004. godine naučnici su sprovodili studije atribucije kako bi procenili koliko su klimatske promene mogle da utiču na verovatnoću i ozbiljnost određenog ekstremnog vremena.

Ove studije u suštini simuliraju svet sa i bez klimatskih promena kako bi uporedile koliko često se dešavaju određene vrste ekstremnih vremenskih događaja.

Istraživanje veza između klime i ekstremnog vremena poznato je kao nauka o atribuciji. Takve studije često mogu biti nezgodne – ali ne i nemoguće. A poslednjih godina, naučnici su razvili načine da to urade sa još više samopouzdanja.

Važan deo tog procesa je postavljanje pravih pitanja. Zatim naučnici koriste kompjuterske modele za analizu klimatskih podataka pomoću matematike, pronalaze nove i bolje načine za kvantifikaciju ili merenje uticaja klimatskih promena.

Naučnici su dugo predviđali da će klimatske promene pogoršati neke ekstremne vremenske prilike. To bi takođe moglo da ih učini češćima. Sa studijama atribucije, znaci su nedavno počeli da pružaju podršku za to. Oni mogu pokazati ne samo da je veza stvarna, već i koliko je jaka.

Rad Svetske inicijative za atribuciju vremena više puta je ukazivao da su klimatske promene učinile da su ekstremni vremenski događaji poput toplotnih talasa verovatniji i ozbiljniji. U majskom izveštaju je zaključeno da je aprilski toplotni talas u Južnoj Aziji — tokom kojeg su lokacije na Tajlandu i Laosu postavile nove nacionalne temperaturne rekorde od 45,4°C i 42,9°C, respektivno — bio najmanje 30 puta verovatniji zbog klimatskih promena.

Druga studija je sugerisala da je drugačiji toplotni talas u severnoj Africi i jugozapadnoj Evropi, koji je podvrgao neka područja temperaturama za 20 stepeni Celzijusa višim od normalnih u aprilu, bio najmanje 100 puta verovatniji zbog klimatskih promena.

Klimatske promene guraju toplotne talase uopšte da imaju više temperature, ali imaju posebno snažan uticaj na učestalost najekstremnijih događaja. Ono što je bilo jednom u 1.000 godina, sada bi se moglo dogoditi svakih 20 godina. To je još uvek redak događaj, ali to možete zaista osetiti u našem svakodnevnom životu.

Kako se formiraju toplotni talasi

Šta zapravo podiže ove letnje žege i zašto se peku samo određeni regioni? Odgovor leži otprilike 8 do 14 kilometara visoko na nebu. Tamo mlazni tokovi teku u proseku brzinom od oko 177 kilometara na sat, iako mogu da dostignu brzinu veću od 400 kilometara na sat. Ovi snažni vetrovi kontrolišu veći deo vremena na Zemlji prenoseći sisteme visokog i niskog pritiska širom sveta.

Mlazne struje se razvijaju tamo gde se susreću velike mase vazduha sa različitim temperaturama, teče brže tamo gde je temperaturni kontrast jači. Kada mlazne struje jako duvaju, teže da se orijentišu više paralelno sa ekvatorom.  Kada mlazni tok vijuga, formira široke talase, sa vrhovima i koritima koji sežu na sever i jug stotinama kilometara.

Mlazni tokovi na severnoj i južnoj hemisferi obično više talasaju tokom leta. Zbog aksijalnog nagiba Zemlje, polarni regioni dobijaju više Sunčeve svetlosti tokom leta, slabeći njihov temperaturni kontrast sa tropima. Kako talasi postaju pojačani, sistemi visokog i niskog pritiska u vrhovima i koritima zadiru dalje na sever i jug. Ponekad se ovi sistemi pritiska zaglave na jednom mestu danima čak i nedeljama, što dovodi do toga da vreme traje u regionu.

Kada se sistem visokog pritiska zaglavi u nekom području, on gura vazduh nadole prema površini, komprimujući i zagrevajući vazduh. Visok pritisak takođe odguruje oblake, čisteći nebo da bi vrelo sunce nesmanjeno tuklo. Ovi faktori stvaraju toplotnu kupolu, fenomen koji spaljuje i često isušuje pejzaže.

Mlazni tokovi su uglavnom struje vetra velike brzine koje često teku na visinama koje su česte kod putničkih aviona. Kada struje formiraju široke vrhove i korita, vetrovi mogu oslabiti. Vrtložni sistemi visokog pritiska mogu da se zaglave u oblastima, stvarajući upornu toplotu. Izuzetak je kada se toplotne kupole formiraju uz obale — poput one koju je formirala obala Zaliva SAD.

Pošto topliji vazduh može da nosi više vlage, toplotne kupole u blizini okeana mogu stvoriti vreme koje je i vruće i vlažno, što je potencijalno fatalna kombinacija za ljude. Talasi se mogu zaglaviti kao automobili u saobraćajnoj gužvi , uzrokujući da vreme miruje na mestu. Ali ovo objašnjenje je teorijsko i potrebno je više dokaza da bi se potvrdilo, do tada osnovna mehanika tih zastoja će ostati neuhvatljiva.

Srodni, ali na sličan način nerešen problem je kako klimatske promene mogu uticati na ples mlaznih tokova u budućnosti. Arktik se zagreva oko četiri puta brže od sveta u celini. To znači da je temperaturna razlika sever-jug sve slabija i slabija.

Kao rezultat toga, mlazni tokovi mogu postati nestabilniji i skloniji krivudanju. Čak i ako sudbina mlaznih tokova ostane u vazduhu, jedna stvar izgleda jasno: ekstremni toplotni talasi ne vode nikuda.

Pojmovi:

Nauka o atribuciji – Oblast istraživanja, koja se uglavnom koristi u klimatskim studijama. Nastoji da ispita da li i u kojoj meri klimatske promene mogu biti odgovorne za određene ekstremne vremenske prilike, kao što su suše, ekstremne poplave, uragani, prekomerna toplota ili čudne putanje oluje.

Klima – Vremenski uslovi koji tipično postoje u jednoj oblasti, uopšte, ili tokom dužeg perioda.

Klimatske promene – Dugoročna, značajna promena klime Zemlje. Može se desiti prirodno ili kao odgovor na ljudske aktivnosti, uključujući sagorevanje fosilnih goriva i krčenje šuma.

Računarski model – Program koji radi na računaru koji kreira model ili simulaciju karakteristike, fenomena ili događaja iz stvarnog sveta.

Podaci – Činjenice i/ili statistički podaci prikupljeni zajedno za analizu, ali nisu nužno organizovani na način koji im daje značenje.

Za digitalne informacije (tip koji čuvaju računari), ti podaci su obično brojevi uskladišteni u binarnom kodu, prikazani kao nizovi nula i jedinica.

Suša – Produženi period abnormalno malih padavina; nedostatak vode kao njegov rezultat.

Model – Simulacija događaja u stvarnom svetu (obično korišćenjem računara) koji je razvijen da predvidi jedan ili više verovatnih ishoda. Ili pojedinca koji treba da pokaže kako bi nešto funkcionisalo ili izgledalo na drugima.

Vremenski uslovi u atmosferi na lokalizovanom mestu i određeno vreme. Obično se opisuje u smislu posebnih karakteristika, kao što su vazdušni pritisak, vlažnost, vlaga, bilo kakve padavine (kiša, sneg ili led), temperatura i brzina vetra.

Vreme predstavlja stvarne uslove koji se javljaju u bilo koje vreme i na bilo kom mestu. Razlikuje se od klime, što je opis uslova koji se obično javljaju u nekom opštem regionu tokom određenog meseca ili sezone.

Autor je profesor fizike

Stavovi autora u rubrici Dijalog ne odražavaju nužno uređivačku politiku Danasa.