Атмосферните реки изливат дъжд като урагани

В края на 2012 г. времето обърква празничните планове на жителите на Югозападна Великобритания. Пет дни преди Рождество в Плимут пада повече дъжд, отколкото обикновено за целия декември. В Браунтън, на 80 км северно, река Кен излиза от бреговете, преодолявайки защитните прегради, и потапя града. Железопътната линия, съединяваща този регион с останалата Великобритания, излиза от строя за шест дни. Макар че там са свикнали с дъждовете за Рождество, това им идва в повече.

Но това е нищо в сравнение с посрещането на Рождество преди 150 години в Калифорния. Започнал от Бъдни вечер през 1861 г., в Сакраменто се излива 43-дневен дъжд, който напомня за библейските времена. Височината на водата достига три метра. Калифорнийската долина се превръща в езеро с диаметър 30 км, което просъществува няколко месеца.

При всичките им различия тези явления имат очевидно сходство – двата региона се намират на средни ширини, на западното крайбрежие на океана. И причината за наводненията е една и съща – атмосферните реки.

Жителите на Калифорния отдавна познават „Ананасовия експрес“ – зимни бури с топъл дъжд, които идват откъм Хаваите. Но официално атмосферните реки са открити едва през 1998 г. чак на другия край на страната – в Масачузетския технологичен институт. Там обръщат внимание на странни показания на климатичния модел – почти цялата водна пара, съществуваща между тропиците и средните ширини, се оказва заключена в няколко тесни ивици.

Изглеждало противоестествено. Смятало се, че лошото време е свързано с ниското налягане в центъра на бурната система, което се подкрепяло от спътникови снимки. Последните били получени благодарение на наблюдения на инфрачервеното излъчване на Земята, което поглъща водата и другите молекули при преминаване през атмосферата. На тях можело да се различат безформени системи с петна влага. Оттук бил направен извод, че умерените ширини се оросяват от разсеяни огнища концентрирана влага, тоест като от лейка, а не като от шланг, както показвал моделът.

1998-а била годината на Ел Ниньо – сложно атмосферно явление, водещо до необичайно влажни зими на западното крайбрежие на САЩ – и Националното управление по изследването на океаните и атмосферата (NOAA) решило да направи няколко полета в бурята и да пусне изследователски сонди, за да измери скоростта на вятъра и изсипалите се капки вода.

Показанията на моделите неочаквано се потвърдили – топлите ленти влажен въздух с ширина няколкостотин километра не се разполагали в центъра на бурните системи, а бързо се движели в периферията им. Учените били поразени колко вода съдържали те и колко далече можели да я отнесат. „В една от тях имаше около 20% от цялата водна пара, пренасяна от тропиците към Северния полюс“, спомня си Детингер.

Какво води до образуването на атмосферните реки? Накратко, отговор още няма. В модела се преплитат няколко физични факта за атмосферата (закон за запазването на веществото и импулса, разпределяне на постъпващото на Земята слънчево излъчване, въртене на Земята, топлинни свойства на водата).

В Северното полукълбо за тяхното приближаване предупреждава циклонът – въртяща се срещу часовниковата стрелка система с ниско налягане, която носи топъл и влажен въздух по крайбрежията от юг и югозапад. Марти Ралф от NOAA отбелязва, че ако вятърът на един километър височина достигне определена скорост, то за кратко време през дадената област ще се пренесе голямо количество влага. Ако този поток срещне крайбрежни планини, той набира височина и изстива, резултат от което е кондензирането на парата и проливен дъжд.

Тъй като Великобритания е далеч от екватора, не са й необходими планини – въздухът достига до нея вече охладен и му е по-лесно да се излее в дъжд. Затова влагата там е по-малко и наводненията не са толкова големи. През 2011 г. Дейвид Левърс, който тогава работил в университета на Рединг, е изучил 10-те най-големи наводнения в четирите речни басейна на Великобритания за последните 40 години. Почти във всеки случай архивните измервания на скоростта на вятъра и водните пари свидетелствали за атмосферни реки.

На спътникови микровълнови изображения атмосферните реки лесно се забелязват. Много от тях изхвърлят вода над океаните, без да достигат сушата. И във всяка от тях средно има толкова влага, колкото в петнайсет реки Мисисипи или една Амазонка, но в повечето случаи няма място за притеснения. В Калифорния падат от една трета до половината от една река. Но ако метеорологичното време спре този поток, може да се очакват неприятности.

И изглежда, не ни остава да чакаме дълго. Доколкото можем да съдим, изменението на климата се отразява двояко на атмосферните реки. Разликата в температурите на полюсите и екватора подхранва ураганите в средните ширини. Тъй като полюсите губят топлина по-бързо от средните ширини, тази разлика се намалява и бурите трябва да отслабват. Но в топлия въздух има повече водни пàри, поради което атмосферните реки стават по-влажни.

Съдейки по същия този модел, благодарение на който са открити атмосферните реки, в западната част на САЩ те ще преминават със същата честота, с която и преди, но ще носят със себе си повече вода. Може да се удължи и сезонът на атмосферните реки. А тъй като въздухът се затопля, линията на снега се увеличава и част от валежите, падащи във вид на сняг в Сиера Невада, ще падат във вид на дъжд, което ще повиши опасността от наводнения.

През 1861-1862 г. поради наводнения в Калифорния са загинали хиляди хора, а тогава щатът е бил доста по-слабо населен, отколкото днес. И това събитие не е било уникално. Отлаганията в долината на река Сакраменто близо до Санта Барбара на тихоокеанското крайбрежие и около залива Сан Франциско говорят за това, че аналогични наводнения се случват по тези места на всеки 200 години.

Статията е публикувана във в. ПРЕСА