Dzięki pracy międzynarodowej grupy naukowców, której wyniki zostały niedawno opublikowane w czasopiśmie naukowym Nature Communications, wiemy, które fale atmosferyczne są szczególnie sprzyjające powodziom na tamtym obszarze. Prezentujemy skrócony opis wyników badań tego niezwykłego zjawiska. 

Sumatra. Powodzie na rajskich wyspach

Spośród wszystkich (ok. 17,5 tys.) Indonezyjskich wysp, Sumatra jest tą największą. Wysunięta na zachód, jest pierwszą, na którą trafiają żeglarze płynący z zachodu, podobnie jak wilgotne powietrze znad Oceanu Indyjskiego. Powietrze to, unosząc się na górskich zboczach wyspy, które tworzą swoistą barierę dla swobodnego przepływu, ochładza się, a para wodna w nim zawarta ulega kondensacji. Powstałe chmury przynoszą silne opady. Okazuje się, że powodzie i osuwiska stanowią ponad 50 proc. wszystkich katastrof naturalnych na Sumatrze.

Tropikalne fale

Intensywne deszcze są cechą charakterystyczną obszarów równikowych i kluczowym elementem lokalnych ekosystemów. Okazuje się jednak, że istnieją szczególne fale, które przemieszczając się w tropikalnej atmosferze, dodatkowo intensyfikują średni opad i przyczyniają się do powstawania powodzi. Są to konwekcyjnie sprzężone fale Kelvina. Należą one do grupy periodycznych zjawisk pogodowych zwanych falami tropikalnymi. Fale te poruszają się wzdłuż równika – z zachodu na wschód, z prędkością ok. 43 km/h i wpływają na lokalne warunki atmosferyczne. Pojawiają się co 5 – 20 dni, a ich przemieszczanie można śledzić dzięki danym satelitarnym. Wyniki badań niedawno opublikowanych w Nature Communications wskazują na fale Kelwina jako istotny prekursor powodzi na Sumatrze. W badanym okresie, pomiędzy 2014-2018, niemal 60 proc. powodzi na Sumatrze było związanych z falami Kelvina.

Przed falą, jak i za nią, mamy do czynienia z silnymi wiatrami w przeciwnych kierunkach.  Takie warunki sprzyjają występowaniu chmur burzowych i deszczu. „To nie jest więc jedna burza, która się przesuwa. To cyrkulacja wymuszająca powstawanie burz, która przesuwa się na wschód” – opisuje dr Dariusz Baranowski z Instytutu Geofizyki Polskiej Akademii Nauk, jeden z autorów artykułu.

Sumatra. Naukowcy wykorzystali social media

Co ciekawe, aktywność użytkowników na Twitterze pomogła naukowcom zrobić krok ku lepszemu poznaniu warunków meteorologicznych sprzyjających powodziom w Indonezji. W opublikowanych wynikach badań do monitorowania i lokalizacji powodzi wykorzystano dane pochodzące od użytkowników mediów społecznościowych. Pomogły w tym także lokalne gazety oraz informacje z indonezyjskich raportów rządowych. Dane z tych źródeł zostały niezależnie przeanalizowane wraz z danymi meteorologicznymi o opadach i wiatrach. Dzięki temu uzyskano informację o kluczowych zjawiskach pogodowych odpowiedzialnych za powstawanie powodzi.

Czy powodzie mogą być lepiej prognozowane?

Fale Kelvina można zidentyfikować na danych satelitarnych co najmniej 2 dni wcześniej, co umożliwia wcześniejszą prognozę intensywnych deszczy i powodzi. Prognozy na dłuższy okres są także możliwe. Ponieważ postęp w modelowaniu numerycznym procesów fizycznych odpowiedzialnych za powstawanie i ewolucję opadu przekłada się na lepsze prognozy powstawania i ewolucji fal tropikalnych, w tym fal Kelvina. Postęp w modelowaniu procesów fizycznych przynoszących opad przekłada się na lepsze prognozy powstawania i przemieszczania się fal tropikalnych, w tym fal Kelvina. Ta przewidywalność może zostać wykorzystana w celu zmniejszenia części kosztów społeczno-ekonomicznych związanych z powodziami.

Dr Baranowski wyjaśnia, że „Archipelag Malajski (Maritime Continent) jest prawdopodobnie najważniejszym rejonem globalnego systemu pogodowego Ziemi. Jednak nadal zbyt mało wiemy na temat wzajemnych oddziaływań atmosfery, oceanu i lądu w tym obszarze. Nasze badania pomagają lepiej zrozumieć powstawanie katastrof naturalnych związanych z pogodą.”

Badania są wynikiem międzynarodowej współpracy naukowców z Polski, USA oraz Indonezji, w ramach programu Years of the Maritime Continent.