Gdy zbliża się lato na półkuli północnej, prognostycy zaczynają obserwować każdą deszczową pogodę między Zatoką Meksykańską a Afryką. Każdy wir wiatru w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara lub wybuch puszystych chmur może przekształcić się w zagrażającą życiu burzę tropikalną.
Około połowa tropikalnych burz, które powstały w ciągu ostatnich dwóch dekad, przekształciła się w huragany , a około połowa z nich stała się potworami zniszczenia wybrzeży, które nazywamy dużymi huraganami. Jesteśmy teraz przyzwyczajeni do obserwowania około 16 burz tropikalnych rocznie, chociaż liczba ta może się znacznie różnić z roku na rok.
Jakie są znaki ostrzegawcze, że możemy spodziewać się kolejnego rekordowego sezonu huraganów na Atlantyku, takiego jak 2020, kiedy powstało 30 burz tropikalnych, lub spokojniejszego, jak 2014, z zaledwie ośmioma?
National Hurricane Center opublikowało swoją pierwszą prognozę sezonową 2021 20 maja i spodziewa się bardziej aktywnego niż zwykle sezonu, z 13 do 20 nazwanymi burzami , sześcioma do 10 huraganami i trzema do pięciu głównych huraganów. Pierwsza z nazwanych burz, Ana, powstała 22 maja, 10 dni przed rozpoczęciem sezonu 1 czerwca.
Oto niektóre składniki, których szukają prognostycy i naukowcy tacy jak ja .
Gdzie zaczynają się burze tropikalne
Huragany żyją w atmosferze, ale są zasilane przez ocean. Najpierw spójrzmy jeszcze dalej w górę rzeki i dowiedzmy się, skąd pochodzą.
Podobnie jak uprawy roślin, huragany będą obfite i wytrzymałe, z dużą liczbą nasion i korzystnymi warunkami środowiskowymi.
Nasiona burz tropikalnych to niewielkie i niezbyt groźne zakłócenia pogodowe. Znajdziesz je rozrzucone po tropikach każdego dnia. Na Atlantyku niektóre pojawiają się jako gromady burz nad Afryką lub chmury w pobliżu Wysp Zielonego Przylądka u zachodniego wybrzeża Afryki.
Ogromna większość tych nasion nie przetrwa dłużej niż kilka dni, ale niektóre są porywane przez wschodni strumień powietrza, który ma być sadzony nad tropikalnym Oceanem Atlantyckim między około 10 a 20 stopniami szerokości geograficznej północnej. To jest pole, na którym wzrost jest naprawdę napędzany przez ocean. Stamtąd rozwijające się burze tropikalne są przenoszone na zachód i na północ przez „prądy sterujące” atmosfery - omijając równik, gdzie kluczowy efekt obrotu Ziemi jest zbyt mały, aby mogły się dalej rozwijać.
Im więcej nasion, tym większa szansa na aktywny sezon huraganów.
Na poziom zasiewów burz tropikalnych w danym roku wpływa kilka czynników, ale oczy prognostów kierują się zwykle na afrykański monsun wiosną.
Gdy nasiona te wyłonią się z afrykańskiego wybrzeża lub z kieszeni ciepłego, unoszącego się powietrza unoszącego się gdzie indziej nad oceanem, uwaga skupia się na warunkach środowiskowych, które mogą napędzać lub ograniczać ich wzrost w tropikalne burze i huragany.
Huragany napędzane ciepłą wodą
Ogólnie rzecz biorąc, burze tropikalne kwitną tam, gdzie poziom oceanu jest łagodny i wynosi 80 stopni Fahrenheita (26,7 stopni Celsjusza) lub jest cieplejszy . Dlatego huragany występują rzadko przed 1 czerwca i najprawdopodobniej będą występować od sierpnia do października, kiedy ocean jest najcieplejszy.
Głównym źródłem paliwa w przypadku burz tropikalnych jest energia cieplna z górnego oceanu, około 30 metrów.
Jednak to nie tylko temperatura powierzchni. Głównym czynnikiem rozwoju bardzo silnych huraganów jest to, jak głęboko sięgają ciepłe wody i jak ostro oddzielona jest ciepła warstwa od zimnych wód poniżej. Dzieje się tak, ponieważ podczas przemieszczania się huragany burzą ocean.
Jeśli warstwa ciepłej wody jest płytka i łatwo się miesza, nie potrzeba dużo ubijania, aby rozcieńczyć energię cieplną na powierzchni zimną wodą z dołu, pozostawiając mniej energii dla huraganu. Ale jeśli ciepła woda się pogłębia, burze mają więcej paliwa, z którego mogą czerpać.
Wpływ wiatrów na wyższych poziomach
Przeważające wiatry, które już wieją w regionie, mogą również wywołać lub przerwać burzę.
Wiatry wieją z różnymi prędkościami na różnych wysokościach. To jeden z powodów, dla których samoloty doświadczają turbulencji. O ile szybciej dominują wiatry w pobliżu szczytu burzy niż u dołu, nazywane jest uskokiem wiatru . Przy zbyt silnym uskoku wiatru burza ma trudności z utrzymaniem wysokich pióropuszy unoszącego się gorącego powietrza.
Podobnie, jeśli wznoszące się powietrze nie może wystarczająco szybko uciec i wypłynąć na zewnątrz , energia zużywana przez burzę nie może zostać wentylowana, a silnik się dławi. Oba mogą zapobiec organizowaniu się burzy i ograniczyć jej wzrost lub spowodować jej zanik.
Ważna wskazówka dotycząca przyszłego uskoku wiatru w regionie Atlantyku pochodzi z wydarzeń oddalonych o tysiące mil na równikowym Oceanie Spokojnym .
Kiedy wschodni Ocean Spokojny jest nienormalnie ciepły - znany jako El Niño - globalna atmosfera zmienia się w sposób, który zwiększa uskok wiatru nad Atlantykiem. To ma tendencję do tłumienia tam tropikalnych burz - ale nie stawiaj na to farmy. Inne powolne zmiany w systemie klimatycznym również wpływają na warunki środowiskowe, w tym wieloletnie okresy cieplejsze lub chłodniejsze niż normalne temperatury powierzchni na północnym Atlantyku.
Przeciwieństwo El Niño, La Niña, ma tendencję do powodowania niewielkiego uskoku wiatru, sprzyjającego bardziej tropikalnym burzom. Te warunki są obecnie prawie neutralne, a prognostycy obserwują, co się rozwinie.
Gdzie oglądać
Jeśli więc obserwujesz wczesne oznaki huraganów atlantyckich w 2021 r., Miej oko na afrykański monsun w poszukiwaniu burz, temperatury w tropikalnym Oceanie Atlantyckim zapewniające paliwo i możliwe późne kwitnienie La Niña , co oznacza mniejsze uskoki wiatru dla łza rozpada się na kawałki.
National Hurricane Center - i wiele innych grup prognostyczne w rządowej, środowisk akademickich i przemysłu - analizować te i inne czynniki w swoich projekcjach sezonie.
Większy obraz
Całkowita liczba burz tropikalnych to tylko część historii. Istnieją inne ważne aspekty, na które należy zwracać uwagę z biegiem czasu, takie jak intensywność burz , czas ich trwania, szybkość podróży i czas rozproszenia po wyjściu na ląd . Niedawne badania wykazały, że temperatury oceanów, które napędzają huragany, są coraz cieplejsze od czasu rewolucji przemysłowej, zwłaszcza na wschodnim wybrzeżu Stanów Zjednoczonych .
Społeczności przybrzeżne już teraz znajdują się na pierwszej linii frontu zmiany klimatu wraz ze wzrostem poziomu morza. Potencjał zmian w ekstremalnych wydarzeniach, takich jak burze tropikalne, z ich złożonymi interakcjami z atmosferą i oceanem, jest powodem, dla którego huragany stały się głównym priorytetem badawczym .
Ten artykuł został opublikowany ponownie z The Conversation na licencji Creative Commons. Możesz znaleźć oryginalny artykuł tutaj .
Kristopher Karnauskas jest profesorem nadzwyczajnym nauk o atmosferze i oceanach oraz członkiem Cooperative Institute for Research in Environmental Sciences na University of Colorado w Boulder. Otrzymuje fundusze od National Science Foundation, NOAA i NASA.
