Pozor! Používáte zastaralý prohlížeč, stránka se nemusí zobrazovat správně. Aktualizujte jej a zlepšete tak svůj uživatelský zážitek.

Matfyz.cz

Aktualita z fyziky: Odkud berou hurikány zásoby vody?

Hurikán Matthew u Haiti (říjen 2016; foto: NASA)

Vědci možná přišli na to, odkud se v tropických cyklonách bere obrovské množství dešťové vody. Mezinárodní tým tvořený experty na jevy v atmosféře nedávno přišel s myšlenkou, že tyto extrémně silné bouře vysávají vlhkost ze vzduchu, kterým se pohybují. Dosud se hovořilo hlavně o tom, že se dešťová voda v cyklonách doplňuje nepřetržitým vypařováním vody z oceánu.

Tropické cyklony a hurikány (jak se říká cyklonám, které se vyskytují na severní polokouli) přinášejí obrovská množství srážek, které obvykle nadělají víc škody než samotná doprovodná vichřice. Tak například typický hurikán nad Atlantikem vyprodukuje v průměru 2 mm srážek za hodinu a stejné množství může přinášet nepřetržitě po dobu několika dní. To je daleko víc, než kolik vody se z oceánů stačí vypařit. Voda v hurikánech proto musí mít ještě jiný zdroj.

Tradiční rozpočty množství vody v tropických cyklonách byly doteď soustředěny pouze na plochu 400 km2 od středu bouře. O této části cyklony se předpokládá, že spotřebovává většinu tepla z oceánu. Celkové množství vody vypařené z oceánu může v této oblasti představovat 10 – 20 % celkových srážek. Vědci předpokládali, že další vlhkost musí mít původ ve větší vzdálenosti – až do 2000 km od středu bouře – a daleko za hranicí oblasti, kde se vlhkost vrací na zem ve formě deště. Jenže mechanismus, jak se z takové vzdálenosti může vodní pára do oblasti bouře dostávat, nebyl jasný. Gradient atmosférického tlaku až několik set kilometrů od středu bouře není totiž schopen přinášet vlhkost z odlehlých oblastí do středu bouře.

Fyzici se proto začali podrobně zabývat dynamikou vlhkosti v hurikánech do vzdálenosti 3 000 km od jejich centra. V první řadě vzali v úvahu radiální rozložení tlaku, relativní vlhkosti a teploty. Došli k závěru, že srážky během hurikánu nemohou být v žádném případě způsobeny pouze vypařováním.

V dalším kroku tým studoval atmosférickou vlhkost a údaje o atmosférických srážkách, které v letech 1998 až 2015 přinesl satelit Tropical Rainfall Maesuring Mission a program NASA nazvaný Modern Era Retrospective Re-Analysis for Research and Applications. Vědci porovnali podmínky během hurikánů s následujícím obdobím bez hurikánů a zjistili, že hurikány za sebou nechávají tzv. „suché stopy“, v nichž srážky dosahují pouze 40 % průměrné hodnoty. Z tohoto údaje a z chybného závěru o vypařování došli k finálnímu úsudku. Hurikány podle nich pohlcují vlhkost, která existuje v atmosféře. Množství deště, které hurikán přináší, je přitom přímo úměrné jeho relativní rychlosti vzhledem k okolnímu vzduchu, jímž prochází.

Hurikán se musí pohybovat, aby nabral sílu. Takže z toho, jak se pohybuje a jak spotřebovává vlhkost, která již existuje v okolním vzduchu, se dá předpovídat jeho intenzita. Závěr fyziků je takový, že hurikány nejsou ovládány a řízeny teplem získaným z oceánu, ale jsou poháněny uvolňováním potenciální energie vodní páry, která se už dříve nashromáždila v atmosféře, jíž hurikán prochází.

Podle fyziků by tento pohled mohl vysvětlit i takovou zvláštnost, jako to, že se cyklony nevyskytují v oblastech, jako je například brazilské pobřeží. Tam totiž vanou nepřetržitě větry směrem k pevnině, které odstraňují vodní páru z oblasti nad oceánem, a tak připravují potenciální bouře o jejich zdroj energie.

Kvantitativní předpověď srážek je velmi důležitá, protože hurikány způsobují ničivé povodně a mají na svědomí mnoho lidských životů i škod na majetku. Další výzkum dopadu nových klimatických poznatků je z mnoha hledisek nutný.

Původní práce byla uveřejněna v Atmospheric Research.


Mohlo by vás zajímat:

Magnetická navigace včel
Experimenty potvrzují existenci solitonových molekul
Chová se mozek podobně jako spinová skla?
Molekulární motory pohánějí kapalinu v metrovém potrubí

Kompletní archiv Aktualit z fyziky

Další obrázky
comments powered by Disqus

Matfyz.cz

Univerzita Karlova
Matematicko-fyzikální fakulta
Ke Karlovu 3
121 16  Praha 2
IČ: 00216208
DIČ: CZ00216208
web fakulty
studuj na Matfyzu
e-shop