W USA 5-krotnie zwiększył się obszar, na którym wieją niszczycielskie wiatry prostoliniowe

Amerykańskie National Center for Atmospheric Research (NCAR) poinformowało, że w ostatnich dekadach w środkowych USA znacząco zwiększył się obszar, na których wieją niszczycielskie wiatry prostoliniowe pochodzące z burz. Na łamach Nature Climate Change naukowcy z NCAR poinformowali, że obszar, na którym pojawiły się takie wiatry zwiększył się aż 5-krotnie w ciągu ostatnich 40 lat. Podczas badań wykorzystano dane z obserwacji meteorologicznych i wysokorozdzielczego modelowania komputerowego w połączeniu z podstawowymi prawami fizyki. Dzięki temu naukowcy byli w stanie określić wpływ takich wiatrów, które często pojawiają się na tak krótko i obejmują tak mały teren, że nie są odnotowywane przez stacje meteorologiczne.
Burze wywołują coraz więcej ekstremalnych zjawisk wiatrowych. Te uderzenia wiatru pojawiają się znikąd. Jest spokojnie i nagle wieje wiatr z prędkością 90–130 km/h. Może on niszczyć budynki sieci elektryczne, jest niebezpieczny dla ludzi, mówi autor badań, Andreas Prein.

Wspomniane wiatry prostoliniowe pochodzą od prądów zstępujących związanych z burzami. Na podstawie analizy danych z firm ubezpieczeniowych szacuje się, że tego typu wiatry powodują w USA roczne straty w wysokości 2,5 miliarda dolarów. Czasem jednak zdarzają się znacznie poważniejsze katastrofy. W 2020 roku przed Midwest przeszło potężne derecho – długotrwała burza wiatrowa – a spowodowane nią straty sięgnęły 11 miliardów USD.

Naukowcy od dawna zastanawiali się, jak ocieplenie klimatu wpłynie nią wiatry prostoliniowe. Dotychczas jednak nikt nie potrafił przeprowadzić symulacji o odpowiednio dużej rozdzielczości, by wychwycić krótko wiejących wiatrów na małym obszarze. Dodatkowo badania utrudniał fakt, że ze światowych obserwacji wynika, iż coraz częściej mamy do czynienia z okresami, gdy wiat nie wieje lub jest bardzo słaby, a jednocześni gdy już wieje, to wieje silniej niż kiedyś.

Naukowcy z NCAR połączyli siły ze specjalistami z U.S. Geological Survey i stworzyli model CONUS404. Został tak nazwany, gdyż symuluje on warunki klimatyczne i hydrologiczne na terenie USA z rozdzielczością 4 kilometrów na przestrzeni ostatnich ponad 40 lat. Prein skupił się na okresie letnim w środkowych Stanach Zjednoczonych. Wtedy wieje tam najwięcej na świecie wiatrów prostoliniowych. Liczbę analizowanych miejsc zwiększył z 95 stacji pogodowych do 109 387 punktów, dla których prowadził symulacje. Na tej podstawie stwierdził, że obszar dotknięty wiatrami prostoliniowymi zwiększył się 4,8-krotnie. By zweryfikować uzyskane wyniki porównał dane uzyskane za pomocą symulacji z rzeczywistymi pomiarami z przeszłości. Okazało się, że CONUS404 jest wiarygodnym narzędziem badawczym.

Pozostawała jeszcze odpowiedź na pytanie, czy za te zjawiska odpowiadają zmiany klimatyczne. By na nie odpowiedzieć, Prein przeanalizował termodynamiką wiatrów prostoliniowych oraz przeprowadził symulacje, na podstawie których – wykorzystując podstawowe prawa fizyki – sprawdzał, jak powinien wyglądać rozkład wiatrów prostoliniowych w zależności od warunków atmosferycznych. Z analiz wynika, w warunkach ocieplającej się atmosfery będzie rosła różnica temperatur pomiędzy chłodnym powietrzem prądu zstępującego, a ciepłym powietrzem otoczenia. To zaś zwiększa prędkość prądu zstępującego i zwiększa prawdopodobieństwo pojawiania się niszczących wiatrów prostoliniowych.

W USA 5-krotnie zwiększył się obszar na którym wieją niszczycielskie wiatry prostoliniowe