Fale upałów, czyli Letnia Opowieść

Światowa Organizacja Meteorologiczna wystawia ostrzeżenie za ostrzeżeniem, w radiu codziennie zapowiadane są temperatury powyżej trzydziestu stopni - pierwsza połowa sierpnia 2015 jest w Europie niezwykle upalna. Niestety wszystko wskazuje na to, że podobnych, trudnych do przetrwania okresów jest i będzie coraz więcej.

Uciążliwy upał

Rysunek 1: Fale upałów są szczególnie uciążliwe w miastach oraz dla osób starszych. Zdjęcie: Geothea, Dreamstime.com

Fala upałów miewa różne definicje, zależnie od lokalnych zwyczajów i realiów. W Danii to 3 dni z rzędu z temperaturami powyżej 28°C, w Australii 5 dni z temperaturami przynajmniej 35°C. Uogólniona definicja Światowej Organizacji Meteorologicznej mówi, że fala upałów to trwający dłużej niż 5 dni okres, w którym temperatury maksymalne przekraczają średnią temperaturę maksymalną (w danym miejscu, w danym dniu roku, z lat 1961-1990) o przynajmniej 5°C.

Lata minione

Z pewnością każdy z nas pamięta z dzieciństwa gorące, letnie dni, podczas których można się było poparzyć, biegając po polu czy podwórku. Jeśli jednak macie poczucie, że teraz tych upałów jest jakby więcej, to… macie rację. Jak pokazała analiza wieloletnich obserwacji pogody w Europie, od roku 1880 długość fal upałów wydłużyła się tu dwukrotnie a gorące dni są dziś trzykrotnie bardziej prawdopodobne (raport EASAC, 2013).

Rysunek 2: Długość fal upałów (najdłuższych w ciągu lata okresów, w którym maksymalne temperatury dobowe były na tyle wysokie, by dni były cieplejsze od 95% dni z lat 1906-1990) w Europie Zachodniej (Della-Marta i in., 2007)

W ostatnich latach doświadczyliśmy już kilku szczególnie uciążliwych fal upałów. Rekordowo gorące (zwłaszcza w Europie Zachodniej) lato roku 2003 obwiniane jest o śmierć nawet 70 000 ludzi (Robine i in., 2007), nie tylko w wyniku udarów cieplnych, ale też zaostrzenia chorób krążenia i in.

W Polsce szczególnie ciężkim rokiem był 2006, kiedy to przeżyliśmy w naszym kraju najgorętszy lipiec w historii pomiarów. Przez większość miesiąca temperatury maksymalne utrzymywały się powyżej 30°C. Panująca dodatkowo susza spowodowała duże straty w plonach. Niewesoło było także w roku 2010 –najlepiej pamiętamy z niego gigantyczne pożary, jakie w związku z upałem i suszą rozszalały się w Rosji i trwały aż do września.

Rysunek 3: Odchylenie temperatury od średniej (dla tych samych dni roku) z lat 2000-2008, 20-27 lipca 2006 roku. Ilustrację zamieszczamy dzięki uprzejmości NASA’s Earth Observatory.

Lato 2015

Oczywiście za wcześnie jeszcze na podsumowania, ale tegoroczna fala upałów ma szanse dołączyć do tych, które zasłużyły na własną notkę w Wikipedii i sporo opracowań naukowych. Od 3 sierpnia w większości kraju obserwuje się w ciągu dnia temperatury powyżej 30°C, a nocą w wielu miejscach temperatura przestaje spadać poniżej 20°C.

Ilustracja przedstawia mapę Polski pokrytą niemal w całości czerwonymi i fioletowymi plamami, co oznacza temperatury powyzej 30 stopni

Rysunek 4: Temperatury maksymalne 8 sierpnia 2015, autor: Jarosław Lewandowski.

Skąd bierze się ta pogoda? By na to pytanie odpowiedzieć, trzeba zagłębić się w meandry prądu strumieniowego. Prąd strumieniowy (jet stream) to pas niezwykle szybkich wiatrów, który występuje wysoko w atmosferze w rejonie, w którym spotykają się masy powietrza zwrotnikowego i arktycznego. Prędkości wiatru są tam tym szybsze, im większa jest różnica temperatury pomiędzy masami. Czemu interesuje nas prędkość jet streamu? Ano dlatego, że to od niej zależy dynamika zmian pogody w naszych szerokościach geograficznych. Gdy prąd strumieniowy jest wartki, przez Europę wędrują kolejne ośrodki niżowe z frontami, a my możemy liczyć na deszcz i chmury co drugi-trzeci dzień. Gdy prąd zwalnia, zaczyna meandrować (tak samo jak rzeka na równinie), a my mamy szczęście (lub pecha) znajdować się przez dłuższy czas po jego ciepłej lub chłodnej stronie. Jak łatwo się domyślić, obecnie jest to strona ciepła. Układ prądu strumieniowego znajduje swoje odbicie w polu ciśnienia atmosferycznego – na mapach pogody zobaczymy więc wyż atmosferyczny utrzymujący się nad Białorusią i Ukrainą, sprzyjający leniwemu napływowi nad Polskę powietrza zwrotnikowego.

Rysunek 5: Schematyczne zobrazowanie przebiegu prądu strumieniowego o normalnej do niedawna prędkości i spowolnionego. Ilustracja za Skeptical Science.

Rysunek 5a. Prąd strumieniowy na półkuli północnej dnia 7 sierpnia 2015 roku. Skala kolorów przedstawia prędkości wiatru na poziomie 300hPa, czyli ok. 9km. Żródło https://www.fnmoc.navy.mil/wxmap_cgi/

Lata przyszłe

Niestety w projekcjach klimatu nie znajdujemy dobrych wiadomości na temat upałów w przyszłości. Jak można przeczytać w raportach EASAC czy IPCC, globalne ocieplenie objawia się zmianą w częstości występowania szczególnie chłodnych i szczególnie ciepłych dni. Jak łatwo się domyślić, w miarę ocieplania się klimatu, coraz bardziej prawdopodobne są dni, które kiedyś uznalibyśmy za wyjątkowo gorące (dużo cieplejsze, niż dotychczasowa średnia). Dni „zwykłe” i chłodne wciąż będą występować, jednak coraz rzadziej. Warto zauważyć, że zmiany tego typu są już obserwowane – dobrze przedstawia je animacja NASA.

Rysunek 6: Schematyczne ujęcie zmian, zachodzących w częstości występowania chłodnych i ciepłych dni.

Jak wskazują projekcje klimatu towarzyszące raportowi IPCC, maksymalne temperatury obserwowane w miesiącach letnich w Europie Centralnej będą pod koniec XXI wieku wyższe o 3-7°C niż dziś, zależnie od ścieżki dalszych emisji gazów cieplarnianych, jaką wybierze ludzkość. W naszym rejonie nie spodziewamy się dużej zmiany, jeśli chodzi o liczbę fal upałów w roku. Jednak o ile w naszej gospodarce nie zajdą znaczące zmiany, na południu Europy – gdzie tak lubimy jeździć na wakacje – liczba fal upałów może wzrosnąć nawet o 3-9 przypadków rocznie (patrz rysunek 8). Można więc powiedzieć, że to co dziś jest nietypowe, za kilkadziesiąt lat stanie się tam normą.

Rysunek 7: Przewidywana zmiana maksymalnych temperatur obserwowanych między czerwcem a sierpniem w latach 2081-2000 względem lat 1984-2013. Z lewej strony scenariusz RCP 4.5, w którym zakłada się stabilizację emisji w drugiej połowie XX wieku, z prawej scenariusz RCP 8.5 czyli "biznes jak zwykle" (ciągły wzrost emisji). Mapy wygenerowane z użyciem Climate Change Atlas

Rysunek 8: Przewidywana zmiana liczby fal upałów w miesiącach maj - wrzesień w latach 2071-2100 w porównaniu do okresu 1971-2000, zależnie od scenariusza emisji, jakim podąży ludzkość. Z lewej strony scenariusz RCP 4.5, z prawej RCP 8.5 czyli "biznes jak zwykle" (ciągły wzrost emisji). Ilustracja pochodzi z raportu IPCC.

Aleksandra Kardaś, konsultacja merytoryczna: prof. Szymon P. Malinowski

Opublikowano: 2015-08-09 00:37
Tagi

projekcje klimatu skutki zmiany klimatu

Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień przeglądarki oznacza akceptację polityki cookies.