30.11.2020
PL EN
30.05.2020 aktualizacja 30.05.2020
Ludwika Tomala
Ludwika Tomala

Dzięki Polakom lepiej wiadomo, jak powstają powodzie na Sumatrze

Indonezja, 24.12.06; PAP/EPA/ARIEF AIRADI Indonezja, 24.12.06; PAP/EPA/ARIEF AIRADI

Dlaczego na indonezyjskiej Sumatrze jest tyle powodzi? Udział w tym mają niedoceniane dotąd charakterystyczne dla okolic równika zaburzenia w cyrkulacji atmosferycznej - konwekcyjnie sprzężone fale Kelvina. Wynikło to z badań zespołu kierowanego przez Polaka. Aby dokładniej policzyć tamtejsze powodzie, przeanalizowano m.in. wpisy z Twittera.

Sumatra to leżąca w Indonezji wyspa o powierzchni większej niż Polska. Na brak opadów nie można tam narzekać. "Obrazowo można by powiedzieć, że w porze mokrej pada tam 29 dni w miesiącu, a w porze suchej - 26 dni w miesiącu" - opisuje meteorolog tropikalny dr Dariusz Baranowski z Instytutu Geofizyki PAN. Zaznacza jednak, że co jakiś czas dochodzi tam do ekstremalnych opadów, które prowadzą do powodzi i osuwisk.

Naukowcy postanowili przyjrzeć się przyczynom tych powodzi. I zauważyli, że w powstawaniu tych katastrof naturalnych ogromną - i niedoceniana wcześniej rolę - pełnią charakterystyczne dla szerokości równikowych tzw. konwekcyjnie sprzężone fale Kelvina. Badacze na podstawie danych satelitarnych, modeli numerycznych i mediów społecznościowych z lat 2014-2018 ustalili, że są one jedyną przyczyną 30 proc. powodzi na Sumatrze, a w kolejnych 65 proc. powodzi odgrywają znaczącą rolę (wraz z monsunem czy tzw. oscylacjami Maddena-Juliana). Tylko co dwudziesta powódź na wyspie nie ma więc nic wspólnego z falami Kelvina. Aby więc lepiej przewidywać tam wystąpienie powodzi w przyszłości, warto skupić się na prognozowaniu i śledzeniu tego tropikalnego zjawiska. Badania ukazały się w "Nature Communications". 

Ale co to są te fale Kelvina? Dr Baranowski tłumaczy: "Kiedy wrzucimy kamień do wody, rozchodzą się na niej fale. Ich ruch wynika z zaburzenia pola ciśnienia. Podobna nierównowaga może propagować się również w atmosferze”. Naukowiec dodaje, że w wyniku takiego zaburzenia powstawać mogą różne zjawiska, którymi zajmują się meteorolodzy – w tym właśnie fale Kelvina.

Są one charakterystyczne dla szerokości równikowych (między 5 stopni N, a 5 stopni S). Fale takie obserwuje się zarówno w wodzie, jak i w powietrzu. Poruszają się one wzdłuż równika - z zachodu na wschód - z prędkością ok. 12 m/s (43 km/h). Pojawiają się co 5 – 20 dni i zachowują swój "kształt". Na świecie w ciągu roku obserwuje się ok 130 fal Kelvina. Ich przemieszczanie się można śledzić dzięki obrazowaniu satelitarnemu.

Przed falą, jak i za nią mamy do czynienia z silnymi wiatrami w przeciwnych kierunkach: ze wschodu na zachód przed falą i w przeciwnym kierunku za nią. W fali Kelvina występują wymuszone taką cyrkulacją prądy wstępujące, które 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 naukowiec. Wyjaśnia, że wiadomo było już, że fale Kelvina związane są z silnymi opadami deszczu. Dopiero teraz jednak przeanalizowano, jak fale te konkretnie przekładają się na powodzie. I zależność ta jest uderzająca.

"Połowa fal Kelvina, które zbadaliśmy, a które pojawiały się w pobliżu Sumatry, spowodowała jakąś powódź" - opisuje naukowiec.

Porównanie tego, kiedy pojawiają się fale Kelvina, a kiedy powodzie, wcale nie było proste do zrealizowania. Dr Baranowski tłumaczy, że oficjalne dane dotyczące powodzi niestety rzadko są precyzyjnie zbierane i kategoryzowane. Dlatego, aby uzyskać dokładniejsze analizy dotyczące wystąpienia powodzi w różnych częściach Sumatry, oficjalne statystyki zestawiono z informacjami o powodziach zaczerpniętych z innych źródeł - m.in. z wpisów o powodziach na Twitterze, a także z artykułów w lokalnych gazetach. Dane z różnych źródeł były porównywane z danymi meteorologicznymi. W ten sposób potwierdzono, że powodzie i fale Kelvina są silnie ze sobą powiązane.

Aby móc więc skuteczniej ostrzegać lokalną ludność przed powodziami, konieczne będzie śledzenie tych tropikalnych fal. I badania nad precyzyjniejszym ich uwzględnianiem w prognozach pogody. A nadejście tych fal można prognozować - zwykle są one widoczne w danych satelitarnych co najmniej 2 dni przed początkiem podtopień. Prognozy na dłuższy okres także są jednak możliwe. Ta przewidywalność może zostać wykorzystana w celu ograniczenia części kosztów społeczno-ekonomicznych związanych z powodziami.

W skład zespołu badaczy, pod kierunkiem dr. Dariusza Baranowskiego (IGF PAN), wchodzą badacze z instytucji w USA (dr Maria K. Flatau i dr Jerome Schmidt, prof. Piotr J. Flatau), Indonezji (dr Dwikorita Karnawati, Jaka A. I. Paski i dr Marzuki z Indonezji), a także badacze z Polski: Katarzyna Barabasz (Collegium Civitas), Michal Labuz i Beata Latos (IGF PAN).

PAP - Nauka w Polsce, Ludwika Tomala

lt/ ekr/

Copyright © Fundacja PAP 2020