Mieszkańcy Indonezji w sezonie deszczowym nierzadko stawiają czoła takim niebezpieczeństwom jak obfite ulewy, a w efekcie niszczycielskie powodzie i osunięcia ziemi. Zespół naukowców, w którego skład wchodzili Polacy, wykazał, że zwiastuje je kombinacja trzech różnych zjawisk pogodowych typowych dla strefy międzyzwrotnikowej.
Sezon deszczowy w strefie klimatycznej charakterystycznej dla Indonezji trwa aż pół roku - od października do kwietnia. W tym czasie mieszkańcy nieraz muszą zmagać się z gigantycznymi ulewami, powodziami, groźnymi osunięciami ziemi.
Jak się okazuje, naukowcy posiadają odpowiednie metody badawcze, które pozwalają odczytać zwiastuny danych zjawisk i oszacować czas ich wystąpienia. Badania realizowane były w Instytucie Geofizyki Polskiej Akademii Nauk przez doktorantkę Beatę Latos oraz doktora Dariusza Baranowskiego z Zakładu Fizyki Atmosfery w ramach międzynarodowej współpracy (polsko-francusko-amerykańsko-indonezyjsko-brytyjskiej). Ich analiza wykazała, że za ekstremalne opady deszczu i niszczycielskie powodzie jest odpowiedzialna rzadko spotykana kombinacja trzech różnych tropikalnych zjawisk pogodowych, które występują jednocześnie.
Oscylacja Maddena-Juliana
Badając zjawiska pogodowe z 2019 r. na wyspie Sulawesi naukowcy zauważyli, że największy z tropikalnych systemów pogodowych, znany jako Oscylacja Maddena-Juliana, powoli przemieszczał się na wschód z Oceanu Indyjskiego nad Indonezją. Osadzone w nim dwa mniejsze systemy pogodowe, tak zwane fale Kelvina i fale Rossby’ego, również rozwinęły się i dotarły nad Sulawesi, co zaowocowało opadami deszczu o niezwykłej sile i natężeniu.
Dalsza analiza danych meteorologicznych obejmujących okres 20 lat dowiodła, że prawdopodobieństwo powodzi przy udziale fal Kelvina lub Rossby'ego było dwa razy większe, natomiast przy ich jednoczesnym wystąpieniu wzrastało aż ośmiokrotnie.
- W latach 1999-2019, w miesiącach grudzień-styczeń-luty, kumulację dwóch zjawisk - fal Kelvina i fal Rossby'ego - zaobserwowaliśmy 30 razy. Prawie połowa z tych interakcji pomiędzy zjawiskami odbyła się w sprzyjających warunkach Oscylacji Maddena-Juliana. Tak więc kumulację tych trzech zjawisk zaobserwowaliśmy 14 razy przez cały ten czas. Analiza była wykonana dla tych wybranych miesięcy, ponieważ to właśnie okres wzmożonych opadów, w tym ekstremalnych opadów i powodzi - wyjaśnia współautorka badań Beata Latos.
Jak po wrzuceniu kamienia do wody
Oscylacją Maddena-Juliana naukowcy nazywają zorganizowane systemy chmur burzowych, przemieszczające się wzdłuż równika, które czasem przechodzą przez Azję Południowo-Wschodnią, w tym Indonezję. Osadzone w tych systemach fale Kelvina doktor Baranowski porównał do fal powstających po wrzuceniu kamienia do wody. - Ich ruch wynika z zaburzenia pola ciśnienia. Podobna nierównowaga może propagować się również w atmosferze - tłumaczył. Naukowiec dodał, że w wyniku takiego zaburzenia powstawać mogą różne zjawiska, którymi zajmują się meteorolodzy - w tym właśnie fale Kelvina.
Są one charakterystyczne dla szerokości równikowych. Fale takie obserwuje się zarówno w wodzie, jak i w powietrzu. Poruszają się wzdłuż równika - z zachodu na wschód - z prędkością około 43 kilometrów na godzinę. Pojawiają się co 5-20 dni.
Na świecie w ciągu roku obserwuje się około 130 fal Kelvina. Ich przemieszczanie się można śledzić dzięki obrazowaniu satelitarnemu. W fali Kelvina występują wymuszone taką cyrkulacją prądy wstępujące, które sprzyjają występowaniu chmur burzowych i deszczu.
Trzeci z tropikalnych elementów pogodowych - fale Rossby'ego - to również rodzaj fal atmosferycznych, które osiągają długość od kilkuset do kilku tysięcy kilometrów i są następstwem ruchów obrotowych Ziemi. W troposferze przemieszczają one ogromne masy powietrza wokół globu.
Reagować w porę
Opierając się na prognozach pogody i obserwacjach satelitarnych, naukowcy mogą więc z kilkudniowym wyprzedzeniem przewidzieć te trzy zbliżające się zjawiska (oscylacja Maddena-Juliana, fala Kelvina i fala Rossby’ego), a co za tym idzie ostrzec o potencjalnych zagrożeniach. Taka informacja może być kluczowa dla lokalnych władz i służb ratowniczych, które mogą w porę podjąć odpowiednie kroki w celu zabezpieczenia życia i zdrowia mieszkańców.
Wynikami badań i ich wdrażaniem zainteresowany jest już indonezyjski Instytut Meteorologii, Klimatologii i Geofizyki - Agency for Meteorology, Climatology and Geophysics of the Republic of Indonesia (BMKG).
- Badania powstały w wyniku międzynarodowej kolaboracji, w której uczestniczyli lokalni meteorolodzy i klimatolodzy. W czasach przedcovidowych, kiedy zaczęłam prowadzenie badań, byłam w Dżakarcie i na Sulawesi, gdzie wygłosiłam kilka seminariów dotyczących przewidywania ekstremów pogodowych i wpływu fal tropikalnych na nie. Spotkania były bardzo inspirujące i uczące zarówno dla mnie, jak i dla słuchaczy - podsumowała Beata Latos. Obecnie współpraca jest kontynuowana online.
Autor: anw,ps / Źródło: PAP, American Meteorological Society
Źródło zdjęcia głównego: Shutterstock