Η ανατομία ενός πρόσφατου καύσωνα

Οι κάτοικοι των πόλεων της ενδοχώρας έχουν αντιμετωπίσει ρεκόρ ζέστης. Στη φωτογραφία: ένας μη σκιασμένος μετρητής θερμοκρασίας στο Μενίντι της Νέας Νότιας Ουαλίας. Από AAP.

Ανατομία ενός καύσωνα: πώς ένας κυκλώνας, υγρός αέρας και ατμοσφαιρικά κύματα οδήγησαν σε άγρια ​​ζέστη στα νοτιοανατολικά.

Η Αυστραλία είχε πάντα καύσωνες. Αλλά ο πρόσφατος καύσωνας στη νοτιοανατολική Αυστραλία είναι κάτι άλλο. Οι θερμοκρασίες σε ορισμένες πόλεις της ενδοχώρας στη Νότια Αυστραλία, τη Νέα Νότια Ουαλία και τη Βικτώρια ήταν έως και 20°C πάνω από τον μέσο όρο για την εποχή του χρόνου,κάτι που οι μετεωρολόγοι χαρακτήρισαν ως «απίστευτα ασυνήθιστο». Το ρεκόρ καύσωνα στη Βικτώρια καταρρίφθηκε αφού στο Γουόλπεουπ και στο Χόουπετουν έφτασε τους 48,9°C . Η ζέστη συνεχίστηκε για κάποιες μέρες σε ορισμένες περιοχές.

Καθώς οι παγκόσμιες θερμοκρασίες ανεβαίνουν σταδιακά, σχηματίζονται καλοκαιρινά κύματα καύσωνα σε ένα φόντο υψηλότερων θερμοκρασιών. Τα κύματα καύσωνα (που συνήθως ορίζονται ως 3 ή περισσότερες ημέρες ασυνήθιστης ζέστης ) και η ακραία ζέστη (μικρότερες περίοδοι έντονης ζέστης) γίνονται όλο και πιο συνηθισμένα και πιο έντονα .

Τα κύματα καύσωνα σκοτώνουν περισσότερους Αυστραλούς από όλους τους άλλους φυσικούς κινδύνους μαζί. Στα τέσσερα χρόνια έως το 2019, περισσότεροι από 1.000 άνθρωποι πέθαναν λόγω καύσωνα .

Τα κύματα καύσωνα προκύπτουν από ατμοσφαιρικές διεργασίες που λαμβάνουν χώρα σε μεγάλο βαθμό στην ανώτερη ατμόσφαιρα, περίπου 5-10 χιλιόμετρα πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας. Ίσως αντίθετα με τη διαίσθηση, το ρεκόρ καύσωνα στη νοτιοανατολική Αυστραλία συνδέεται με μάζες αέρα φορτωμένου με υγρασία στη Δυτική Αυστραλία και έναν τροπικό κυκλώνα στα ανοικτά των βορειοδυτικών ακτών.

Δεν είναι μόνο αυτό. Τα αργά κινούμενα συστήματα υψηλής πίεσης στα νοτιοανατολικά και η ξηρασία στο νότο πιθανότατα έχουν επίσης επιδεινώσει αυτό το κύμα καύσωνα. Οι καύσωνες είναι περίπλοκοι. Καθώς η Αυστραλία θερμαίνεται περισσότερο, η κατανόηση αυτών των επικίνδυνων φαινομένων είναι απαραίτητη.

Μαίανδροι στο ρεύμα του νερού

Η έρευνά μας έδειξε ότι τα κύματα καύσωνα που πλήττουν τη νοτιοανατολική Αυστραλία έχουν σαφή σύνδεση με το ατμοσφαιρικό φαινόμενο που είναι γνωστό ως κύματα Rossby . Αυτά τα κύματα εκδηλώνονται ως διαταραχές στο στενό, γρήγορο ρεύμα αεροχείμαρρου που ρέει από τα δυτικά προς τα ανατολικά στην ατμόσφαιρα χιλιόμετρα πάνω από την επιφάνεια. Τα κύματα παίζουν σημαντικό ρόλο στον καιρό στο νότιο μισό της Αυστραλίας.

Καθώς το ρεύμα αέρα ταλαντεύεται, απωθεί τους ανέμους προς τα βόρεια και τα νότια, σχηματίζοντας περιοχές εναλλασσόμενης υψηλής και χαμηλής πίεσης. Καθώς οι κυματισμοί μεγαλώνουν και βαθαίνουν, ενισχύουν τον καιρό που βιώνουμε στο έδαφος.

Ο αέρας μέσα σε ένα σύστημα υψηλής πίεσης (ή κορυφογραμμή) κατεβαίνει προς την επιφάνεια και συμπιέζεται από την αυξανόμενη ατμοσφαιρική πίεση, θερμαίνοντάς την. Το τελικό αποτέλεσμα είναι υψηλότερες θερμοκρασίες κοντά στο έδαφος. Όσο πιο αργά κινούνται αυτά τα συστήματα, τόσο πιο καθυστερημένη είναι η ευπρόσδεκτη αλλαγή δροσιάς από ένα καλοκαιρινό ψυχρό μέτωπο. Εάν αυτά τα συστήματα κινούνται αρκετά αργά, μπορούν να μετατρέψουν μια ζεστή μέρα σε αρκετές ή ακόμα και σε καύσωνα.

Τι κάνει αυτά τα συστήματα μεγαλύτερα ή πιο αργά κινούμενα;

Αρκετά πράγματα μπορούν να εντείνουν ή να επιβραδύνουν αυτά τα συστήματα υψηλής πίεσης.

Το πρώτο συνδέεται με τα κύματα Rossby. Ψυχρά μέτωπα σχηματίζονται στο δυτικό άκρο των συστημάτων υψηλής πίεσης που είναι ενσωματωμένα στο ατμοσφαιρικό κύμα. Ο υγρός αέρας ρέει κατά μήκος του ψυχρού μετώπου, μετακινώντας τον υγρό αέρα προς τους πόλους και προς τα πάνω μεταξύ των δύο συστημάτων. Αυτό είναι γνωστό ως θερμός μεταφορικός ιμάντας.

Οι διεργασίες εντός του μεταφορικού ιμάντα με ζεστό, υγρό αέρα μπορούν να κάνουν τις κορυφογραμμές υψηλής πίεσης ακόμη πιο έντονες και πιο πιθανό να επιμείνουν .

Ο καύσωνας αυτής της εβδομάδας ενισχύθηκε επιπλέον από τον τροπικό κυκλώνα Λουάνα, ο οποίος έφτασε στην ξηρά στις 24 Ιανουαρίου πάνω από τη βορειοδυτική ακτή κοντά στο Ντέρμπι. Ο Λουάνα μετακινήθηκε προς την ενδοχώρα και πρόσθεσε ακόμη περισσότερη υγρασία στον ζεστό ιμάντα μεταφοράς, φέρνοντας λίγη βροχή στο Νούλαρμπορ.

Η Λουάνα μπορεί να επηρέασε τον καύσωνα στη νοτιοανατολική περιοχή με έναν δεύτερο τρόπο. Οι αντικυκλωνικές εκροές από τους κυκλώνες που βρίσκονται υψηλότερα στην ατμόσφαιρα μπορούν να διαταράξουν το ρεύμα αεριωθούμενων υδάτων , ενισχύοντας τα κύματα Rossby και ενισχύοντας την κορυφογραμμή του ανώτερου επιπέδου, ενδεχομένως επιμηκύνοντας τον καύσωνα.

Μείωση του 2009;

Υπάρχουν σαφείς ομοιότητες μεταξύ της πρόσφατης ζέστης και του έντονου, μακροχρόνιου καύσωνα που ξεκίνησε στα τέλη Ιανουαρίου του 2009. Αυτός ο καύσωνας έσπασε ρεκόρ σε όλη τη νοτιοανατολική Αυστραλία και άνοιξε το δρόμο για τις καταστροφικές πυρκαγιές στη Βικτώρια στις 7 Φεβρουαρίου, γνωστές πλέον ως Μαύρο Σάββατο.

Σχήμα που δείχνει τα καιρικά πρότυπα κατά τη διάρκεια του καύσωνα του 2009 στη νοτιοανατολική Αυστραλία.Το κύμα καύσωνα του 2009 έχει έντονες ομοιότητες με το τρέχον κύμα καύσωνα, όπως ένας κυκλώνας, τα κύματα Rossby και ο θερμός ιμάντας μεταφοράς. Ολοκληρωμένο Σύστημα Πρόγνωσης ECMWF.

Και τα δύο κύματα καύσωνα συνδέονται με ένα κύμα Rossby μεγάλου εύρους που κινείται σε όλη την ήπειρο, με μια επίμονη αργής κίνησης κορυφογραμμή υψηλής πίεσης που βρίσκεται στα νοτιοανατολικά. Και τα δύο έλαβαν χώρα καθώς ένας τροπικός κυκλώνας έπληξε τα βορειοδυτικά και και τα δύο έχουν ενεργά υγρά ρεύματα αέρα που εντείνουν την κορυφογραμμή.

Αυτά τα φαινόμενα κυκλώνων-καύσωνα είναι γνωστά ως σύνθετα φαινόμενα, όπου διάφοροι τύποι ακραίων καιρικών φαινομένων επικαλύπτονται χρονικά, χωρικά ή και τα δύο, και μπορούν να επιδεινώσουν ο ένας τον άλλον. Τόσο το 2009 όσο και το 2026, η συνεχιζόμενη ξηρασία μπορεί να ήταν ένας ακόμη παράγοντας επιδείνωσης.

Το 2009, η νότια Αυστραλία βρισκόταν ακόμη στο στόχαστρο της ξηρασίας της χιλιετίας 1996-2010, η οποία επιδείνωσε τον καύσωνα. Αυτό συμβαίνει επειδή όταν το έδαφος είναι υγρό, η επιπλέον θερμότητα εξατμίζει πρώτα την υγρασία του εδάφους, επιβραδύνοντας τη θέρμανση του αέρα. Αλλά αν η θερμότητα χτυπήσει το ξηρό έδαφος, αυξάνει γρήγορα τη θερμοκρασία του αέρα.

Εκτάσεις της νότιας Αυστραλίας αντιμετωπίζουν περιόδους ξηρασίας εδώ και αρκετά χρόνια. Αυτό μπορεί να έχει εντείνει το τρέχον κύμα καύσωνα.

Τι ακολουθεί;

Τα κύματα καύσωνα συχνά προβλέπονται με ακρίβεια χρησιμοποιώντας τα τρέχοντα μοντέλα πρόγνωσης καιρού.

Τουλάχιστον μια εβδομάδα πριν από την έναρξη του καύσωνα, οι προβλέψεις έδειχναν σαφώς ότι ήταν πιθανή ακραία, παρατεταμένη ζέστη. Οι κύριοι υπεύθυνοι ήταν ορατοί στους χάρτες: τα κύματα Rossby, ο θερμός ιμάντας μεταφοράς, ο τροπικός κυκλώνας και η κορυφογραμμή υψηλής πίεσης.

Καθώς οι άνθρωποι στις πόλεις της ενδοχώρας προετοιμάζονται για περισσότερες ημέρες με θερμοκρασίες άνω των 40°C, πολλοί θα αναρωτιούνται τι επιφυλάσσει το μέλλον.

Αυτό που γνωρίζουμε είναι ότι ένα θερμότερο κλίμα θα σημαίνει ότι τα κύματα καύσωνα θα χτυπούν πιο συχνά, πιο έντονα και θα διαρκούν περισσότερο. Θα κάνει επίσης πιο πιθανές τις εξαιρετικά ζεστές ημέρες. Ωστόσο, ορισμένες από αυτές τις διεργασίες - ιδιαίτερα σχετικά με το πώς η υγρασία και οι τροπικοί κυκλώνες επηρεάζουν τα κύματα καύσωνα - είναι λιγότερο κατανοητές και δεν μοντελοποιούνται στις κλιματικές προβλέψεις.

Σε ακραίες καιρικές συνθήκες, οι λεπτομέρειες είναι κρίσιμες. Καθώς παλεύουμε με πρωτοφανή ζέστη, υπάρχει πολλή δουλειά που πρέπει να γίνει για να κατανοήσουμε καλύτερα την ακραία ζέστη του 21ου αιώνα.

Τες Πάρκερ

Ερευνητής Επιστήμονας στην Κλιματική Μεταβλητότητα και τους Κινδύνους, CSIRO

Μάικλ Μπαρνς

Ερευνητής, Κέντρο Αριστείας ARC για τον Καιρό του 21ου Αιώνα, Πανεπιστήμιο Monash

https://theconversation.com/anatomy-of-a-heatwave-how-a-cyclone-humid-air-and-atmospheric-waves-drove-brutal-heat-in-the-southeast-274511