Stručnjak objašnjava kako nastaje toplotna kupola, zbog koje su temperature toliko visoke u našoj zemlji

U drugoj dekadi jula se nastavlјa jak toplotni talas sa maksimalnim temperaturama od 35 do 40 °C i uz tropske noći u urbanim sredinama, upozorio je Republički hidrometeorološki zavod (RHMZ). Za celu Srbiju danima je na snazi crveni meteoalarm, a da je u pitanju fenomen poznat kao „toplotna kupola“ potvrdio je klimatolog Vladimir Đurđević.

Šta je toplotna kupola?

„U meteorologiji kažemo stacionirani anticiklon u blokingu“, istakao je on za portal Nova.rs i objasnio šta se tu desilo.

„U atmosferi, kad se gleda severna hemisfera, raspoređeni su takozvani cirkularni sistemi koji utiču na formiranje i premeštanje vazdušnih masa – cikloni i anticikloni. I cikloni i anticikloni imaju svoje tipično vreme, cikloni su obično sveži i kišni, anticikloni podrazumevaju toplo, stabilno vreme. Oni se kreću, putuju od zapada ka istoku ali dešava se da se zaglave na jednom mestu na duži period. Kad je anticiklon dugo stacioniran na jednom području, dolazi do formiranja takozvane ‘toplotne kupole’ (ili ‘heat dome’ na engleskom). Naime, visok pritisak pravi kupolu koja pojačava efekat, poput poklopca koji zadržava visoke temperature“, objašnjava Đurđević, dodajući da je u pitanju još jedan fenomen o kojem se govori tek u novije vreme, s narastajućim problemom klimatskih promena.

Prema njegovim rečima, trenutno postoje tri stacionirana anticiklona – centar ovog zbog kojeg se mi „kuvamo“ nalazi se iznad Maroka, ali krak prodire u jugoistočnu Evropu.

„Ide sa severa Afrike, preko Italije, pa delom kod nas. Zbog strukture anticiklona stalno imamo priliv toplog vazduha iz Afrike“, otkriva Đurđević. Napominje da obično takvi dugi topli periodi budu naglo prekinuti prodorom hladnog vazduha – pogledajte do kad će trajati vrućine.

Toplotna kupola je meteorološki fenomen u kojem je velika masa vrućeg vazduha „zarobljena“ iznad određenog područja, što uzrokuje ekstremne temperature. Uobičajeno je da topli vazduh s obzirom na to da je ređi od hladnog, ima tendenciju da se diže u vis. Međutim, snažan sistem visokog pritiska može da spreči to dizanje i širenje i prisili topli vazduh da ostane „zarobljen“ blizu površine u određenom području.

Sistemi visokog pritiska u tom smislu deluju poput poklopca ili kupole nad određenim područjem. Atmosferski fizičar Branko Grisonjo, profesor sa zagrebačkog PMF, kaže da „pojačano taloženje u jakom anticiklonskom polju vazduha ne dozvoljava duboko strujanje toplog vazduha i isparavanje, već svojim jakim ‘poklopcem’ čini obrnuto – koči mešanje vazduha i provetravanje“.

„To se najčešće događa kad je mlazna struja, polarna ili suptropska, preslaba, a to slabljenje je nešto što se zbiva u ovim aktualnim klimatskim promenama“, dodaje Grisonjo.

Sunčeva energija zagreva tlo, a to zagrejano tlo potom zagreva vazduh iznad sebe. Bez mogućnosti da se podigne i rasprši, zagrejani vazduh ostaje blizu tla, gde nastavlja da se zagreva. On se pod kupolom skuplja, a kako je njegova ukupna toplota zarobljena u manjem volumenu, temperatura dodatno raste.

Visoki pritisak takođe sprečava formiranje oblaka i padavina, što znači da područje pod toplotnom kupolom ostaje suvo i sunčano, a to, pak, dodatno povećava temperaturu.

Biće ih sve češće

Studija objavljena u žurnalu „Nature Climate Change“ analizirala je toplotnu kupolu iz 2021. godine u zapadnoj Kanadi i SAD. Prema toj studiji, ako globalne temperature porastu za 2°C iznad predindustrijskog nivoa, toplotne kupole, poput one iz 2021, mogle bi da se pojavljuju svakih deset godina.

„Veza između ekstremnih vrućina i prosečne temperature može se delimično objasniti povratnom vezom između vlažnosti tla i atmosfere. Očekuje se da će se verovatnoća ekstremnih vrućina sličnih onima iz 2021. godine povećati zbog opšteg zagrevanja, pojačane povratne sprege između vlažnosti tla i atmosfere te slabe, ali ipak značajno povećane verovatnoće cirkulacije slične toplotnoj kupoli“, pišu autori studije.

„Bulletin of the Atomic Scientists“ objavio je 2023. da su zbog klimatskih promena toplotne kupole postale pet puta verovatnije.

Klimatske promene utiču na dinamiku atmosfere, uključujući promene u obrascima visokog i niskog pritiska. Jači i trajniji sistem visokog pritiska mogu dovesti do češćeg formiranja toplotne kupole. Takođe, klimatske promene mogu oslabiti mlazne struje, što omogućava sistemima visokog pritiska da duže ostanu na jednom mestu.

Kako se polarni ledeni pokrovi tope, a površine pokrivene šumama i travnjacima zamjenjuju površinama poput asfalta i betona, reflektivnost Zemljine površine se smanjuje. Tamnije površine reflektuju manje topline u svemir, odnosno apsorbuju više, zbog čega se vazduh iznad njih snažnije zagreva. To, pak, može podstaći češće formiranje i duže trajanje toplotnih kupola.

Gradovi zbog urbanog toplotnog efekta dodatno pogoršavaju posledice toplotne kupole. Beton, asfalt i drugi građevinski materijali apsorbuju i zadržavaju više toplote od travnjaka i šuma, što može pojačati intenzitet toplotnih talasa unutar urbanih područja.

Klimatske promene takođe doprinose češćim i jačim sušama. Suvo tlo i manjak vlage smanjuju mogućnost hlađenja površine kroz isparavanje, što opet pojačava posledice toplotnih kupola. Manjak vlage u vazduhu takođe smanjuje količinu oblaka, što omogućava da još više sunčeve energije dođe do tla i zagreje ga.

Trajaće sve duže

Toplotne kupole bi sa klimatskim promenama mogle postati sve dugotrajnije.

Kako smo već naveli, klimatske promene mogu da prouzrokuju slabljenje visinske struje i smanjenje razlike u temperaturama i pritisku između polarnih i tropskih krajeva jer se polarni krajevi zbog otapanja refleksivnog leda brže zagrevaju.

To, pak, može izazvati sporije kretanje atmosferskih sistema, što znači da se sistemi visokog pritiska, koji stvaraju toplotne kupole, mogu duže zadržavati iznad određenih područja.

Produžene suše smanjuju količinu vlage u zemlji, što dodatno stabilizuje visoki pritisak i omogućuje toplotnim kupolama da duže traju, prenosi Index.hr.