Kaip uraganai gimsta šiltuose vandenynuose ir kodėl jų daugėja? Mokslo žvilgsnis į ateitį

Kasmet tropikuose susiformuoja keliolika galingų uraganų, kurie gali sunaikinti ištisus miestus, sutrikdyti ekonomiką ir paveikti orus net tūkstančius kilometrų nuo pakrantės. Vis dažniau užduodamas klausimas, ar klimato kaita jau keičia šių audrų jėgą ir dažnį.

Nors uraganai atrodo kaip stichinė nelaimė be taisyklių, jų užuomazgos ir stiprėjimas paklūsta gana aiškiems fizikos dėsniams. Suprasti šią „audrų virtuvę“ svarbu ne tik meteorologams, bet ir visiems pakrančių gyventojams bei politikams, planuojantiems infrastruktūrą dešimtmečiams į priekį.

Kas iš tikrųjų yra uraganas?

Mokslininkai tropinius ciklonus vadina bendra sąvoka, tačiau skirtinguose pasaulio regionuose vartojami skirtingi pavadinimai. Atlanto ir rytų Ramiojo vandenyno baseinuose jie vadinami uraganais, o vakarų Ramiajame vandenyne dažniausiai vartojamas taifūno terminas.

Nesvarbu, koks pavadinimas, iš esmės tai tas pats reiškinys: didžiulė, šilumos varoma sūkurinė audra su labai stipriais vėjais, liūtimis ir žemu slėgiu centre. Brandus uraganas gali būti kelių šimtų kilometrų skersmens ir turėti vidinę sritį, vadinamą akimi, kur orai keistai ramūs.

Šilti vandenynai kaip kuro bakas

Pagrindinis uraganų energijos šaltinis yra šiltas vandenyno paviršius. Norint, kad audra apskritai pradėtų formuotis ir vėliau sustiprėtų, vandens temperatūra turi siekti bent apie 26–27 laipsnius ir tokių šiltų vandenų juosta turi tęstis dešimtis ar net šimtus kilometrų.

Šiltas vanduo intensyviai garuoja, o vandens garai keliaudami aukštyn kondensuojasi ir išskiria šilumą. Ši vadinamoji latentinis šilumos išsiskyrimas papildomai įkaitina orą, jis kyla dar sparčiau, o susidarantis slėgio skirtumas vis labiau sustiprina cikloną. Taip užsisuka savotiškas šiluminis variklis, kuriame vandenynas veikia kaip nuolat pildomas kuro bakas.

Kaip atsiranda uragano „sūkurys“?

Vien šilto vandens nepakanka, reikia ir pradinių oro srautų sutrikimų. Dažnai juos sukuria silpnos bangos atmosferoje virš Afrikos ar kitų tropinių žemynų, kurios judėdamos virš šilto vandenyno pradeda stiprėti.

Čia svarbų vaidmenį atlieka Žemės sukimasis ir vadinamasis Koriolio efektas. Jis lemia, kad judantis oras šiaurės pusrutulyje nukreipiamas į dešinę, o pietų pusrutulyje į kairę, dėl to aplink žemo slėgio zoną formuojasi sūkurys. Kuo arčiau pusiaujo, tuo šis efektas silpnesnis, todėl uraganai paprastai nesusidaro ties pačiu pusiauju.

Vėjas aukštai ir vėjas prie paviršiaus

Audrai itin svarbu, koks vėjas pučia skirtinguose atmosferos aukščiuose. Jei aukščiau esantys oro srautai labai skiriasi kryptimi ar greičiu nuo paviršiaus vėjų, uraganas gali tarsi „išsikreipti“ ir išsisklaidyti.

Dėl šios priežasties meteorologai nuolat stebi vadinamąjį vėjo šlyties (angliškai wind shear) dydį. Silpna šlytis leidžia uraganui išlikti simetriškam ir efektyviai „siurbti“ šiltą, drėgną orą iš paviršiaus, o didelė šlytis audrą suplėšo į atskiras dalis ir silpnina.

Ar uraganų daugėja dėl klimato kaitos?

Klimato sistema yra sudėtinga, todėl nėra paprasto atsakymo, ar uraganų skaičius tiesiogiai didėja. Stebėjimų duomenys rodo, kad bendras tropinių ciklonų kiekis per pastaruosius dešimtmečius svyruoja, tačiau ryškios ilgalaikės tendencijos į vieną pusę nėra lengva išskirti.

Kur kas aiškesnė yra kita tendencija: didėja galingiausių, 3–5 kategorijos uraganų dalis ir jų atnešamų liūčių intensyvumas. Nuo vidurio XX amžiaus vandenynų paviršiaus temperatūra pakilo, todėl audros turi daugiau šiluminės energijos, o šiltesnis oras gali savyje sukaupti daugiau drėgmės, kuri vėliau iškrenta kaip stiprus lietus.

Vandenyno lygis ir potvynio banga

Uragano metu didžiausią grėsmę pakrančių miestams dažnai kelia ne pats vėjas, o audros sukelta potvynio banga. Stiprus ciklono slėgio kritimas ir vėjai stumia vandenį link kranto, todėl vandens lygis pakyla keliais metrais ir užlieja žemumas.

Kylant pasauliniam jūrų lygiui net ir tokia pati potvynio banga ateityje galės pasiekti labiau į sausumą nutolusias teritorijas. Tai reiškia, kad inžineriniai sprendimai, statybų leidimai ir miesto plėtra pakrantėse turi būti planuojami atsižvelgiant į gerokai didesnę užliejimo riziką nei prieš kelis dešimtmečius.

Prognozės: ką jau galime numatyti?

Šiuolaikiniai skaitmeniniai orų modeliai geriau nei bet kada gali numatyti, kur link judės uraganas ir kada jis pasieks sausumą. Per pastaruosius dešimtmečius trajektorijos prognozių tikslumas pastebimai padidėjo, todėl evakuacijos sprendimus galima priimti anksčiau ir tiksliau.

Kur kas sunkiau nuspėti, kiek stiprus bus konkretus uraganas po kelių dienų. Sustiprėjimą ar susilpnėjimą lemia daugybė veiksnių: vandenyno temperatūros pokyčiai, vėjo šlytis, sausos oro masės įsiveržimas ir net smulkesnės vidinės audros struktūros. Dėl to prognozės vis dar turi nemažą neapibrėžtumą, ypač keičiantis klimatui.

Ar Lietuvai tai aktualu?

Lietuvos krantus atogrąžų uraganai tiesiogiai nepasiekia, nes jie išsenka judėdami per vėsesnius vandenynų ir žemynų plotus. Vis dėlto jų likučiai gali persitvarkyti į vidutinių platumų ciklonus ir turėti įtakos Europos orams, atnešti ilgesnes liūtis ar stipresnius vėjus.

Be to, globaliai uraganų sukeliamos žalos mastas veikia draudimo rinkas, žaliavų kainas ir migracijos srautus, todėl net ir toliau nuo tropikų esančios šalys nėra visiškai atskirtos nuo jų pasekmių. Kiekvienas stiprus sezonas tampa papildomu argumentu investuoti į klimato kaitos švelninimą ir prisitaikymą, kad ateityje milžiniškos audros netaptų dar skaudesne kasdienybe.