Najnowsze wyniki badań brytyjskich i austriackich naukowców, opublikowane w prestiżowym czasopiśmie "Nature", wskazują na nieznane wcześniej mechanizmy powstawania burz. Wyniki tych analiz mogą w przyszłości znacząco poprawić precyzję prognozowania lokalizacji gwałtownych zjawisk burzowych, co jest szczególnie istotne w dobie nasilających się zmian klimatycznych i coraz częstszych ekstremalnych opadów. Kluczowymi czynnikami, które trzeba brać pod uwagę są lokalna wilgotność gleby, a także kierunek i siła wiatru w najniższych warstwach atmosfery.
- Więcej aktualnych informacji z kraju i ze świata znajdziesz na stronie głównej rmf24.pl.
Dotychczas meteorolodzy często informowali o możliwości wystąpienia burz, nie będąc w stanie wskazać ich dokładnej lokalizacji. Nowe badania pokazują jednak, że miejsca, w których formują się burze, są bardziej przewidywalne, niż wcześniej sądzono. Zjawisko powstawania burz jest złożone i zależy od wielu czynników. Teraz okazuje się, że burze najczęściej rozwijają się tam, gdzie pojawia się konkretny układ wilgotności gleby, a także prędkości i kierunku wiatru na różnych wysokościach atmosfery.
Zespół badawczy z UK Centre for Ecology & Hydrology (UKCEH) i Vienna University of Technology (TU Wien) przeanalizował dane satelitarne dotyczące warunków atmosferycznych poprzedzających aż 2,2 miliona burz, które wystąpiły w Afryce Subsaharyjskiej w latach 2004–2024. To właśnie na tym kontynencie burze są szczególnie intensywne i często prowadzą do katastrofalnych powodzi błyskawicznych, stanowiąc poważne zagrożenie dla gęsto zaludnionych obszarów miejskich.
Gdy w jednym regionie gleba jest wyraźnie wilgotniejsza niż w sąsiednich, dochodzi do intensywnego parowania, które schładza powietrze przy powierzchni ziemi. Nad suchszymi obszarami powietrze nagrzewa się szybciej, co prowadzi do spadku ciśnienia i napływu chłodniejszego powietrza z terenów wilgotnych. W rezultacie powstaje przepływ powietrza przy powierzchni ziemi z obszarów mokrych do suchych. Jednocześnie, na wysokości kilku kilometrów, kierunek i prędkość wiatru są wciąż kształtowane przez duże układy pogodowe i nie zależą od lokalnej wilgotności gleby.
W sytuacji, gdy wiatr przy powierzchni ziemi i wiatr na wyższych poziomach wieją w przeciwnych kierunkach, powstaje maksymalna różnica prędkości. Chmury burzowe, przemieszczając się w takich warunkach, mają kontakt z największą ilością świeżego, wilgotnego powietrza, które zasila rozwijającą się komórkę burzową od dołu. To właśnie wtedy konwekcja, czyli unoszenie się ciepłego, wilgotnego powietrza, jest najsilniejsza, a chmury burzowe mogą gwałtownie rosnąć i przekształcać się w niebezpieczne burze.
Aby zweryfikować swoje hipotezy, naukowcy wykorzystali niezależne zbiory danych, w tym obrazy satelitarne i obserwacje wyładowań atmosferycznych. Analiza wykazała, że najsilniejsze burze rzeczywiście powstają nad stosunkowo suchymi obszarami, gdy kierunki wiatru przy powierzchni i na wyższych poziomach są przeciwne. Szczególnie istotne okazały się tu dane dotyczące wilgotności gleby, pozyskiwane dzięki innowacyjnym technologiom satelitarnym opracowanym przez naukowców z TU Wien. Badania wykazały, że przy sprzyjających wzorach wilgotności gleby liczba gwałtownych burz wzrasta aż o 68 proc.
Nowe odkrycia mają ogromny potencjał praktyczny. Lepsze zrozumienie mechanizmów powstawania burz pozwoli na opracowanie bardziej precyzyjnych modeli prognozowania, które będą uwzględniać lokalne wzory wilgotności gleby oraz szczegółowe dane o kierunku i prędkości wiatru. Dzięki temu możliwe będzie wcześniejsze ostrzeganie mieszkańców zagrożonych regionów, co ma kluczowe znaczenie dla ochrony życia, zdrowia oraz mienia.
Według danych Światowej Organizacji Meteorologicznej, w latach 2010-2019 burze przyczyniły się do około 30 tysięcy zgonów i spowodowały straty ekonomiczne sięgające 500 miliardów dolarów. W dobie zmian klimatycznych, które prowadzą do coraz częstszych i bardziej intensywnych opadów, poprawa systemów wczesnego ostrzegania staje się coraz ważniejsza.