Kako suše dovode do poplava od obilnih kiša?

Globalni klimatski ekstremi ovisni su o jednom, istom, fizičkom mehanizmu: baš kao što sušilica za robu koristeći topli zrak suši odjeću i ispušta vodu, isto se događa u atmosferi.

Naizgled djeluje kontradiktorno “da globalno zatopljenje može potaknuti jake suše i intenzivne padaline. Ipak, ti su ekstremi duboko međusobno povezani, i zapravo, inducirani istim fizikalnim mehanizmom. Razumijevanje ovog paradoksa ključno je za razumijevanje punog opsega utjecaja klimatskih promjena na naš svijet”, pišeSonia Seneviratne, sa Sveučilišta ETH u Zurichu.

Kao što topli zrak u sušilici brže osuši odjeću, rast temperature ubrzava isparavanje vode u atmosferi te suši tlo i vegetaciju. U isto vrijeme, toplija atmosfera (viša temperatura zraka) zadržava više vlage nego hladnija atmosfera (niže temperature). Topli zrak može apsorbirati i zadržati više vodene pare prije nego što dođe do kondenzacije (kiše).

Da isti volumen toplijeg zraka, može zadržati više ukupne vlage od hladnog zraka, govori nam Clausius-Clapeyronov fizikalni zakon. Prema njemu, topliji zrak može sadržavati oko sedam posto više vode sa svakim stupnjem Celzija. Dakle, kako nas je naučio ChatGPT: “Ako uzmemo 1 m³ zraka pri 10°C, on može sadržavati otprilike 9 g vodene pare. Ako isti volumen zraka zagrijemo na 20°C, sada može zadržati oko 17 g vodene pare. Na 30°C, taj kapacitet raste na oko 30 g vodene pare.”

Toplija atmosfera može zadržati više vlage nego hladnija jer topli zrak može apsorbirati i držati više vodene pare prije nego što dođe do kondenzacije. Dakle, što je zrak topliji, to može nositi više vlage bez da se pretvori u kišu ili kondenzira.

Zrak se ponaša kao spužva

Globalno zatopljenje dakle povećava isparavanje vode, pa je u zraku više pare nego prije. Kada se zrak u oblacima malo ohladi, napokon dođe do kondenzacije te se sva ta dodatna vlaga odjednom oslobađa u obliku kiše. Rezultat je da se umjesto postupnih padalina, sve ”sruči” odjednom – zato danas imamo jače pljuskove, oluje i poplave. To je razlog zašto globalno zatopljenje uzrokuje više vlage u atmosferi, ali i jače, ekstremnije oborine.

Zrak se zapravo ponaša kao spužva. Topli zrak drži više vlage, no on nije zbog toga teži jer s porastom temperature ne raste gustoća pare, ali apsolutna količina vodene pare u zraku može biti veća. To se događa jer je vodena para lakša od suhog zraka. Molekula vode lakša je od dušika i kisika – kao glavnih plinova u zraku. Više vodene pare znači da je zrak manje gust (lakši) pa se topli diže kroz njega prema gore, što stvara kišne oblake. Ako se zrak ohladi, višak vodene pare se kondenzira – tada nastaje kiša, jer su kišne kapi teže od vodene pare i padaju na tlo. Vodena para nije “teža” na višim temperaturama – samo je ima više. Kad se zrak ohladi, višak vodene pare se izbacuje u obliku kiše.

U slučaju globalnog zatopljenja, više temperature znače jače oborine – atmosfera u toplijem svijetu drži više vodene pare, ali kad dođe do kondenzacije, sve to odjednom pada na tlo. Prošireni kapacitet zračnih paketa za zadržavanje vode znači da je potrebno više vremena da se dostigne točka zasićenja—kada su “pune”—u to vrijeme počinje kiša. Međutim, kada se dogodi, ukupna količina vode koja može pasti kao kiša mnogo je veća.

To rezultira duljim sušnim razdobljima bez oborina u nekim slučajevima ili češćim i intenzivnijim oborinama koje su često povezane s poplavama u drugima. Neke regije, uključujući mnoge zemlje srednje geografske širine, poput Švicarske i SAD-a, pogođene su objema promjenama: pokazuju uočeno povećanje i obilnih oborina i suša, piše autorica za Phys.org.

Klimatski ‘udar’ košta milijarde

Posljedice klimatskih promjena su skupe i u mnogim slučajevima trajne. One “odnose i živote i sredstva za život, a neke vrste štete jednostavno se ne mogu popraviti”.

Nijedna regija, država ili osoba na svijetu nije imuna na učinke pogoršanja klime, piše Seneviratne. Na primjer, znanstvenici su otkrili da su klimatske promjene bile važan čimbenik u pozadini nedavnih šumskih požara u Los Angelesu, Kalifornija – koji su potencijalno koštali milijarde eura, stvarajući idealne uvjete za požare.

Vlažni uvjeti – snijeg i kiša – u posljednjih nekoliko godina omogućili su izvanredan rast vegetacije na području Los Angelesa. Nakon ovog kalifornijskog “super cvata” uslijedile su jake suše koje su osušile vegetaciju i ostavile regiju ranjivom na opasnost od šumskih požara. Sve veću volatilnost hidroklimatskog ciklusa opisali su istraživači prije ovogodišnjih požara.

Kaskadni utjecaji na opskrbne lance

U Valenciji u Španjolskoj prošle je jeseni više od 230 ljudi umrlo od iznenadnih poplava u urbanim područjima koja su se nalazila nizvodno od intenzivne, jake kiše. Poplava je izazvala pustoš u regiji—uzevši nemjerljiv danak ljudskim životima i sredstvima za život. Procjenjuje se da će oštećena infrastruktura koštati više od 10,5 milijardi eura.

Poplava u Valenciji također je poremetila europske opskrbne lance više od tisuću kilometara dalje u Švicarskoj. Proizvođač brzih međugradskih željeznica i regionalnih vlakova, Stadler AG izvijestio je o velikim kašnjenjima u svojim proizvodnim procesima. Oko 30 dobavljača i vanjskih skladišta švicarske željeznice pogođeno je poplavama u Španjolskoj.

Dok se klimatski ekstremi događaju lokalno, oni izravno i neizravno utječu na cijelo društvo. Učinci klimatskih ekstrema prožimaju se opskrbnim lancima i utječu na udaljene regije, na značajan način. Ako ne uspijemo drastično smanjiti emisije CO2, utjecaji će postati sve ekstremniji i skuplji, ističe Seneviratne u svom tekstu.

Hina -AUTOR: Andrea Milat FOTO: Canva/EPa