Prekvapivá sila, ktorá riadi tropické dažde

Klimatológovia dlho vychádzali z jednoduchého princípu: teplejšia atmosféra dokáže zadržať viac vodnej pary, takže v oblastiach, kde už prší, by malo pršať ešte viac, zatiaľ čo suché regióny by mali byť ešte suchšie. Nová štúdia publikovaná v časopise Nature Communications však ukazuje, že táto predstava je príliš zjednodušená. Hlavným hýbateľom zmien v tropických zrážkach totiž nie je len samotné otepľovanie a vlhkosť vzduchu, ale predovšetkým zmeny smeru a charakteru vetra.

Čo tím vedcov zistil

Výskum viedla Ligin Joseph, doktorandka z odboru fyzikálnej oceánografie na Southamptonskej univerzite, spolu s kolegami Pascalom Terrayom a Sébastienom Massonom zo Sorbonnskej univerzity a K. P. Soorajom z Indického inštitútu tropickej meteorológie. Tím analyzoval 45 rokov satelitných a reanalyzovaných dát a doplnil ich o klimatické modelové experimenty, aby zistil, ako sa v posledných desaťročiach menili zrážkové vzorce v tropických oblastiach.

Výsledky ukázali, že realita je zložitejšia než jednoduché pravidlo „kde je vlhko, bude ešte vlhšie“. Kľúčovú úlohu totiž zohráva atmosférická cirkulácia – teda pohyb konvergenčných zón, v ktorých dochádza k zrážkam. Tie sa v dôsledku zmien vetra skôr presúvajú z miesta na miesto, než že by dážď jednoducho pribúdal všade rovnako.

Tri hlavné mechanizmy

Podľa autorov štúdie stoja za prestavbou tropických zrážkových vzorcov tri hlavné procesy:

• Rýchlejšie otepľovanie súše ako oceánov – pevnina sa v priemere zohrieva rýchlejšie než morská hladina, čo mení tlakové a veterné pomery.

• Rast Indo-pacifického teplého bazéna – najväčšej a najteplejšej oblasti tropických vôd na Zemi, ktorá funguje ako motor atmosférickej cirkulácie.

• Postupujúca aridizácia severnej pologule – teda rozširovanie suchých oblastí, predovšetkým na Sahare a v púšti Thar.

Tieto tri procesy spolu menia tepelnú bilanciu planéty. Ovplyvňujú vetry a oceánske prúdy, a tým aj rozloženie zrážok v Afrike, juhovýchodnej Ázii, Indii, Strednej a Južnej Amerike aj v Austrálii.

Prečo je predpovedanie dažďa také ťažké

Terray v rozhovore vysvetlil, prečo je vzťah medzi klimatickou zmenou a teplotou pomerne priamočiary – s rastúcou koncentráciou CO₂ sa väčšina planéty jednoducho otepľuje. So zrážkami je to podľa neho oveľa zložitejšie, pretože otepľovanie môže v jednej oblasti spôsobiť záplavy, zatiaľ čo v inej vyvolá sucho. Situáciu navyše komplikuje prirodzená klimatická premenlivosť, napríklad javy El Niño a La Niña, ktoré dokážu dlhodobé zrážkové trendy dočasne prekryť.

Modely, ktoré nefungujú, ako by mali

Tím upozorňuje aj na to, že mnohé súčasné klimatické modely majú problém verne napodobniť dnešné zrážkové vzorce. Namiesto toho majú tendenciu „skĺznuť“ k stavom, ktoré pripomínajú skôr javy typu El Niño, než aby zodpovedali skutočnému pozorovanému stavu atmosféry. Podľa Terraya tieto rozdiely spochybňujú, nakoľko sú súčasné projekcie budúceho vývoja spoľahlivé.

Prečo na tom záleží

Pre miliardy ľudí v tropických oblastiach nie je dážď len abstraktným číslom v štatistike – je základom poľnohospodárstva, zásobovania vodou a v konečnom dôsledku aj prežitia. Joseph zdôraznila, že pochopenie týchto mechanizmov je kľúčové práve preto, že tropické zrážky priamo ovplyvňujú vodné zdroje, poľnohospodárstvo a životy ľudí najmä v Ázii a Afrike. Ak sa procesy, ktoré v skutočnosti riadia zmeny zrážok, líšia od toho, čo predpokladajú súčasné modely, môžu byť aj naše predpovede budúcich such a povodní nepresné.

Zhrnutie

Nová štúdia teda posúva pohľad na tropické dažde – nejde len o príbeh tepla a vlhkosti, ale o príbeh vetra a kontrastov medzi pevninou a oceánom. Zložitú súhru medzi púšťami, oceánmi a veternými systémami bude potrebné lepšie zapracovať do klimatických modelov. Ak sa to nepodarí, naša schopnosť predvídať a zmierňovať extrémne prejavy počasia môže byť vážne oslabená.

Zdroj: FreeAstroScience, autor Pranjal Malewar, podľa štúdie publikovanej v Nature Communications.