Vědci z MIT odhalili, proč budou léta v nových oblastech horká, vlhká a bouřlivá

Dlouhé období vlhkého horka následované silnou bouří je známý jev v tropech, ale stále častěji se objevuje i v oblastech středních zeměpisných šířek, jako je americký Středozápad.

Dlouhé období vlhkého horka následované silnou bouří je známý jev v tropech, ale stále častěji se objevuje i v oblastech středních zeměpisných šířek, jako je americký Středozápad. Nová studie dvou vědců z MIT identifikuje klíčovou atmosférickou podmínku, která určuje, jak horká, vlhká a bouřlivá může být daná oblast: inverze, při nichž se vrstva teplého vzduchu usadí nad chladnějším vzduchem.

Inverze byly již dříve známy jako atmosférická pokrývka, která zachycuje znečišťující látky u země. Nyní Funing Li, postdoktorand na Katedře věd o Zemi, atmosféře a planetách (EAPS) na MIT, a Talia Tamarin-Brodsky, odborná asistentka EAPS, zjistili, že inverze také zachycují teplo a vlhkost u povrchu. Čím déle inverze přetrvává, tím více tepla a vlhkosti se v regionu může nahromadit, což může vést k úmornějším a déle trvajícím vlnám vlhkého horka. A když inverze nakonec zeslábne, výsledkem mohou být intenzivní bouřky a silné srážky.

Za typických podmínek se vrstvy atmosféry s nadmořskou výškou ochlazují a vlna horka, která ohřívá vzduch u země, vyvolá konvekci: teplejší, lehčí vzduch stoupá, což způsobuje klesání chladnějšího vzduchu. Když teplý vzduch dosáhne chladnějších výšek, kondenzuje do kapiček, které padají jako déšť a často ochlazují prostředí. Li a Tamarin-Brodsky zjistili, že když se teplý nebo lehký vzduch usadí nad chladnějším nebo těžším vzduchem u země, je zapotřebí více tepla a vlhkosti, aby daná „částice“ vzduchu nashromáždila dostatek energie k průniku touto inverzní vrstvou. Horní hranice toho, jak horko a vlhko může být, závisí na stabilitě inverze. Pokud se vrstva teplého vzduchu usadí nad oblastí po dlouhou dobu bez pohybu, umožňuje nahromadění většího množství vlhkosti a tepla, což také činí následnou bouři intenzivnější, když k ní konečně dojde.

Inverze se často tvoří v noci, kdy povrchy, které se během dne ohřály, vyzařují teplo do vesmíru, takže vzduch s nimi v kontaktu se stává chladnějším a hustším než vzduch nahoře. Nebo se mohou tvořit, když se mělká vrstva chladného mořského vzduchu přesune do vnitrozemí a podklouzne pod teplejší vzduch nad pevninou. V některých případech však mohou přetrvávající inverze vznikat, když je vzduch ohřátý nad sluncem prohřátými horami přenášen nad níže položené oblasti. Ve Spojených státech, jak uvádí Li, „Velké pláně a Středozápad měly historicky mnoho inverzí kvůli Skalnatým horám.“

Globální oteplování však pravděpodobně tento efekt zesílí. „Naše analýza ukazuje, že východní a středozápadní oblasti USA a východoasijské regiony se mohou stát novými ohnisky vlhkého horka,“ říká. Tamarin-Brodsky dodává: „Jak se klima otepluje, atmosféra bude teoreticky schopna zadržet více vlhkosti.“ A protože inverze pravděpodobně zesílí, „nové oblasti ve středních zeměpisných šířkách by mohly zažít vlhké vlny veder, které způsobí zátěž, na kterou dříve nebyly zvyklé.“ Vědci zdůrazňují, že jejich teorie poskytuje pochopení limitů pro vlhké horko a silnou konvekci pro komunity, které se stanou budoucími ohnisky vln veder a bouří, což jim může pomoci s adaptací.