Neďaleko mesta Traer v štáte Iowa sa valí tornádo. (Brad Goddard, Orion, IL/NOAA) Smrteľné prepuknutie tornáda, ktoré sa prehnalo komunitami od Arkansasu po Illinois v noci z 10. na 11. decembra 2021, bolo svojím trvaním a silou, najmä v decembri, také nezvyčajné, že veľa ľudí vrátane prezidenta USA pýtať sa, akú úlohu mohla zohrať zmena klímy – a či sa tornáda stanú bežnejšími v otepľujúcom sa svete.
Obe otázky sa ľahšie kladú, ako odpovedajú, no výskum ponúka nové stopy.
ja som an atmosférický vedec ktorý študuje silné konvekčné búrky ako tornáda a vplyvy zmena podnebia . Tu je to, čo zatiaľ ukazuje vedecký výskum.
Klimatické modely ešte nevidia tornáda – ale dokážu rozpoznať podmienky tornáda
Na pochopenie toho, ako rastúce globálne teploty ovplyvnia klímu v budúcnosti, vedci používajú komplexné počítačové modely, ktoré charakterizujú celý systém Zeme, od prúdenia energie Slnka až po reakciu pôdy a všetko medzi tým, rok čo rok a sezónu od sezóny.
Tieto modely riešia milióny rovníc v celosvetovom meradle. Každý výpočet sa sčítava a vyžaduje oveľa viac výpočtového výkonu, než dokáže stolný počítač zvládnuť.
(Mike Coniglio / NOAA NSSL)
Vyššie: Výskumník z NOAA a Oklahoma Cooperative Institute pripravuje systém detekcie a rozsahu svetla na zber údajov na okraji búrky.
Na predpovedanie toho, ako sa zmení klíma Zeme do konca storočia, musíme v súčasnosti použiť širokú škálu. Predstavte si to ako funkciu priblíženia na fotoaparáte, ktorý sa pozerá na vzdialenú horu.
Môžete vidieť les, ale jednotlivé stromy sú ťažšie rozoznateľné a šiška v jednom z týchto stromov je príliš malá na to, aby ste ju videli, aj keď obrázok vyhodíte do vzduchu. Pri klimatických modeloch platí, že čím je objekt menší, tým je ťažšie ho vidieť.
Tornáda a silné búrky, ktoré ich vytvárajú, sú ďaleko pod typickou mierkou, ktorú dokážu predpovedať klimatické modely.
Čo môžeme namiesto toho urobiť, je pozrieť sa na veľké množstvo ingrediencií, ktoré vytvárajú podmienky pre vznik tornád.
Dve kľúčové zložky silných búrok sú (1) energia poháňaná teplým, vlhkým vzduchom, ktorý podporuje silné stúpavé prúdy, a (2) zmena rýchlosti a smeru vetra, tzv. strih vetra , čo umožňuje, aby sa búrky stali silnejšími a dlhšie trvajúcimi.
Treťou zložkou, ktorú je ťažšie identifikovať, je spúšťač vytvárania búrok, ako je skutočne horúci deň alebo možno studený front. Bez tejto zložky nie každé priaznivé prostredie vedie k silným búrkam alebo tornádam, ale prvé dve podmienky stále zvyšujú pravdepodobnosť silných búrok.
Použitím týchto zložiek na charakterizáciu pravdepodobnosti vzniku silných búrok a tornád nám klimatické modely môžu povedať niečo o meniacom sa riziku.
Ako sa pravdepodobne zmenia búrkové podmienky
Projekcie klimatických modelov pre Spojené štáty naznačujú, že celkový pravdepodobnosť priaznivých zložiek pre silné búrky vzrastie do konca 21. storočia . Hlavným dôvodom je, že otepľovanie teplôt sprevádzané zvyšujúcou sa vlhkosťou v atmosfére zvyšuje potenciál pre silné vzostupné prúdy.
Rastúce globálne teploty spôsobujú výrazné zmeny v ročných obdobiach, o ktorých si tradične myslíme, že len zriedka spôsobujú nepriaznivé počasie.
Silnejší nárast v teplom vlhkom vzduchu na jeseň, v zime a skoro na jar znamená, že bude viac dní s priaznivým prostredím so silnými búrkami – a keď sa tieto búrky vyskytnú, majú potenciál väčšej intenzity.
Čo ukazujú štúdie o frekvencii a intenzite
Na menších územiach môžeme simulovať búrky v týchto budúcich klimatických podmienkach, čo nás približuje k odpovedi, či sa vytvoria silné búrky. Niekoľko štúdií mať modelované zmeny k frekvencia intenzívnych búrok lepšie pochopiť túto zmenu prostredia.
V posledných desaťročiach už vidíme dôkazy o posunoch smerom k priaznivejším podmienkam pre silné búrky v chladnejších obdobiach, zatiaľ čo pravdepodobnosť vzniku búrok v lete klesá.
V prípade tornád sú veci zložitejšie. Ani v inak bodovej predpovedi na ďalší deň nie je zaručené, že sa vytvorí tornádo. Len malý zlomok búrok vyprodukovaných v priaznivom prostredí vôbec vytvorí tornádo.
Niekoľko simulácií skúmalo, čo by sa stalo, keby a vypuknutie tornáda alebo búrka produkujúca tornádo sa vyskytla pri rôznych úrovniach globálneho otepľovania.
To naznačujú projekcie silnejšie búrky produkujúce tornáda môže byť pravdepodobnejšie, keď globálne teploty rastú, aj keď zosilnené menej, ako by sme mohli očakávať od nárastu dostupnej energie.
Vplyv 1 stupňa oteplenia
Veľa z toho, čo vieme o tom, ako otepľujúce podnebie ovplyvňuje silné búrky a tornáda, je regionálne, najmä v Spojených štátoch. Nie všetky regióny po celom svete zaznamenajú zmeny v prostredí silných búrok rovnakou rýchlosťou.
V nedávna štúdia , kolegovia a ja sme zistili, že miera nárastu v prostredí silných búrok bude väčšia na severnej pologuli a že sa zvyšuje viac vo vyšších zemepisných šírkach.
V Spojených štátoch náš výskum naznačuje, že na každý 1 stupeň Celzia (1,8 F), o ktorý teplota stúpne, je pravdepodobný 14- až 25-percentný nárast v priaznivom prostredí na jar, jeseň a zimu, pričom najväčší nárast je v zime.
Toto je poháňané predovšetkým zvyšujúcou sa dostupnou energiou v dôsledku vyšších teplôt. Majte na pamäti, že ide o priaznivé prostredie, nie nevyhnutne tornáda.
Čo to hovorí o decembrových tornádach?
Odpovedať na to, či zmena klímy ovplyvnila pravdepodobnosť alebo intenzitu tornád v vypuknutie v decembri 2021 , je stále ťažké pripísať akúkoľvek jedinú udalosť, ako je táto, klimatickým zmenám. Krátkodobejšie vplyvy ako napr El Niňo-južná oscilácia môže tiež skomplikovať obraz.
Určite existujú signály smerujúce k búrlivejšej budúcnosti, ale to, ako sa to prejavuje v prípade tornád, je otvorenou oblasťou výskumu. 
John Allen , docent meteorológie, Central Michigan University .
Tento článok je znovu publikovaný z Konverzácia pod licenciou Creative Commons. Čítať pôvodný článok .