Jak ciepłe oceany napędzają śmiercionośne huragany

30 czerwca huragan Beryl dotarł do Karaibskich Wysp Nawietrznych, co widać na tym zdjęciu satelitarnym NOAA. Ciepłe wody Morza Karaibskiego i Zatoki Meksykańskiej pomagają przekształcić małe burze w duże huragany. | Zdjęcie: NOAA/Handout/Reuters/Redux

Ciepła woda działa jak paliwo dla burz tropikalnych i tajfunów — im cieplejsza woda, tym potężniejsze jest to paliwo. W miarę jak Ziemia się ociepla, to „paliwo” staje się coraz bardziej potężne, a związek między ekstremalnymi zjawiskami pogodowymi, takimi jak huragany, a zmianami klimatycznymi staje się coraz bardziej oczywisty. Wyższe temperatury sprawiają, że huragany stają się coraz silniejsze i bardziej śmiercionośne. 

W 2019 roku te same zawsze ciepłe wody, które przyciągają turystów na Bahamy, podtrzymały huragan Dorian, jeden z najbardziej niszczycielskich huraganów w historii tego regionu. Historycznie chłodniejsze regiony, na przykład północna część Oceanu Atlantyckiego, również się ocieplają, co stanowi niepokojącą tendencję dla mieszkańców obszarów narażonych na huragany atlantyckie. 

Jak powstają huragany? 

Burze tropikalne zaczynają się, gdy kilka mniejszych burz zbiera się nad oceanem. Wiele z nich powstaje u wybrzeży zachodniej Afryki, gdzie wschodni prąd strumieniowy, znany jako African Easterly Jet (Afrykański Prąd Strumieniowy), wieje przez wschodni Atlantyk. Sezonowe zmiany temperatury wpływają na szerokość geograficzną tego prądu, co prowadzi do powstawania obszarów niskiego ciśnienia atmosferycznego, które przemieszcza się w atmosferze jak fale. 

Przemieszczanie się tych obszarów po oceanie przypomina cios bicza — zmuszają wodę do parowania i wznoszenia się do atmosfery, gdzie ochładza się, skrapla i tworzy chmury burzowe. Szacuje się, że około 85 procent najsilniejszych huraganów atlantyckich powstaje u wybrzeży Afryki. 

Gdy burze powstają w środowisku z wystarczającą ilością ciepłej wody i wieje wschodni wiatr, mogą przekształcić się w depresję tropikalną. Wtedy chłodniejsze, suche powietrze pędzi, aby wypełnić pustkę pozostawioną przez szybko unoszące się ciepłe powietrze. 

Na półkuli północnej burze obracają się w lewo, zgodnie z efektem Coriolisa, który wyjaśnia, jak ciała poruszają się po obracającej się powierzchni Ziemi. 

Gdy burza zatrzymuje się nad lądem, jak miało to miejsce w przypadku huraganu Harvey w Houston w 2017 roku lub huraganu Florence w Karolinach w 2018 roku, zazwyczaj szybko traci na mocy, ponieważ nie ma już dostępu do ciepłej wody, która ją napędza. 

Jak ciepło tworzy “superburze” 

Zarówno temperatura powierzchni oceanu, jak i głębokość warstwy ciepłej wody wpływają na siłę huraganu. 

Nad ciepłą wodą depresja tropikalna wciąga więcej pary wodnej, podobnie jak ludzie piją przez słomkę, co wzmacnia burzę i koncentruje suche, niskociśnieniowe obszary w jej centrum. Wtedy właśnie powstaje burza tropikalna. Dalej burza nieprzerwanie zasysa parę wodną, wypychając wiatr coraz bardziej na krawędzi, co sprawia, że wiatr wciąga jeszcze więcej wilgoci. Powoduje to dalsze wzmocnienie burzy i tworzy cykl wciągania wilgoci. Jeśli niskie ciśnienie w centrum cyklonu tropikalnego utrzymuje się, powstaje oko cyklonu. 

Według NASA, aby mógł powstać cyklon tropikalny, temperatura powierzchni oceanu musi wynosić około 26°C. Depresję tropikalną nazywa się burzą tropikalną, dopiero gdy prędkość jej wiatru osiągnie 119 kilometrów na godzinę. 

Od temperatury zależy rozmiar sztormu, natomiast cyrkulacja powietrza decyduje o prędkości, z jaką burza przemieszcza się po oceanie”. 

Jak zmiany klimatyczne wpływają na huragany? 

Aby ustalić związek między konkretną burzą a zmianami klimatycznymi, naukowcy przeprowadzają tzw. analizę atrybucyjną. Modelując warunki klimatyczne, które mogłyby istnieć bez wyższych temperatur, mogą odtworzyć zachowanie burzy w alternatywnych warunkach. 

Badanie śmiertelnego sezonu huraganowego z 2020 roku wykazało, że zmiany klimatyczne spowodowały podgrzanie powierzchni morza, co sprawiło, że huraganom w tym sezonie często towarzyszyły deszcze. Dzieje się tak, ponieważ na każdy stopień Celsjusza, ilość pary wodnej w atmosferze zwiększa się o 7 procent. 

Ciepłe wody oceaniczne sprzyjają również procesowi „szybkiej intensyfikacji”, podczas którego burze gwałtownie zwiększają swoją moc w ciągu zaledwie jednego dnia. To utrudnia meteorologom przewidywanie zachowania burz z wyprzedzeniem, co z kolei sprawia, że trudniej jest ostrzec ludzi, którzy mogą znaleźć się w niebezpieczeństwie. 

Obecnie kategoria 5. jest najwyższą klasyfikacją huraganu, jednak niektórzy inżynierowie przygotowują się na przyszłość, w której prędkości wiatrów burzowych przekroczą nasze oczekiwania, prowadząc do powstania tzw. kategorii 6..