Nasza atmosfera jest w ciągłym ruchu. Dzięki temu ruchowi systemy pogodowe przemieszczają się po całym świecie za pomocą wąskiego pasma silniejszych wiatrów, zwanego „strumień odrzutowy' zapewniając większość tego ruchu, który leży pomiędzy zimnymi i ciepłymi masami powietrza.
The strumień odrzutowy nie jest pojedynczym pasmem wiatrów: wokół niego istnieją inne, mniejsze pasma lub „rzeki”. Jedną z nich, która powstaje, gdy strumień strumieniowy ma określoną konfigurację, jest „rzeka atmosferyczna”. Kiedy te „rzeki” wilgoci spotykają się z lądem, ryzyko wystąpienia ulewnych opadów deszczu (lub śniegu) wzrasta, jeśli rzeka atmosferyczna zostanie zablokowana w określonym miejscu, powodując powodzie.
Co to jest rzeka atmosferyczna?
Jakiś atmosferyczna rzeka to wąskie pasmo wiatru, które przenosi duże ilości pary wodnej z tropików do bardziej umiarkowanego klimatu. Mogą mieć kilka tysięcy mil długości i tylko dziesiątki do setek kilometrów szerokości.
Chociaż najczęściej występują zimą na zachodnim wybrzeżu, mogą wystąpić o każdej porze roku i prawie w każdym miejscu na wschodnim wybrzeżu Stanów Zjednoczonych i Zatoki Perskiej, chociaż są rzadsze.
Najczęstszą przyczyną atmosferycznego zdarzenia na rzece w USA jest wolno poruszający się lub zablokowany silny system niskiego ciśnienia w Zatoce Alaskiej, z Zimny front która sięga do tropików. Wiatry przed tym frontem wieją zazwyczaj z południowego zachodu, co zapewnia transport wilgoci niezbędny do utworzenia rzeki atmosferycznej.
Rzeki atmosferyczne nie są rzadkim zjawiskiem: w miesiącach zimowych na półkuli północnej położenie strumienia strumieniowego często umożliwia skuteczny transport wilgoci z tropików. Najczęściej dzieje się to nad wodą. Rzeka atmosferyczna stanowi problem tylko wtedy, gdy styka się z lądem, tak jak zimą w Kalifornii.
Ile wilgoci mogą przenieść rzeki atmosferyczne?
Bardzo. szacunki NOAA że średnio ilość pary wodnej przenoszonej przez rzekę atmosferyczną jest w przybliżeniu równa średniemu przepływowi wody u ujścia rzeki Missisipi!
Posłuchaj naszego podcastu na temat rzek atmosferycznych w 2023 r
Co to jest „Ekspres Ananasowy”?
Być może najbardziej znanym klimatycznym układem rzecznym jest „Pineapple Express”. Opisuje to konfigurację, która zaczyna się w pobliżu Hawajów i rozciąga się na zachodnie wybrzeże Stanów Zjednoczonych. To długie pobieranie wilgoci powoduje obfite opady deszczu (i śniegu) i dość często zdarza się, że pojedyncze wydarzenie Pineapple Express kończy się susze – zwłaszcza w Kalifornii — ze względu na ilość opadów, które spadają.
Czy rzeki atmosferyczne występują tylko w zachodnich Stanach Zjednoczonych?
Nie. Mogą one wystąpić wszędzie tam, gdzie układ wiatrów ułatwia transport wilgoci z tropików na średnie szerokości geograficzne. Jednak są one znacznie mniej powszechne. Jednym z przykładów był Huragan Joaquin w październiku 2015 r. Chociaż burza nigdy nie dotarła na ląd w Stanach Zjednoczonych, weszła w interakcję z systemem niskiego ciśnienia we wnętrzu południowo-wschodnich Stanów Zjednoczonych. Umożliwiło to Joaquinowi przetransportowanie ogromnych ilości pary wodnej do Karoliny Południowej, gdzie w ciągu czterech dni spadło aż 20 cali deszczu. W innych regionach świata w porze deszczowej regularnie występują atmosferyczne zjawiska rzeczne.
Ile deszczu (lub śniegu) spada podczas atmosferycznego zdarzenia na rzece?
Każde wydarzenie jest inne, ale deszcz mierzy się zazwyczaj w calach, a śnieg w stopach. Położenie i ruch rzeki atmosferycznej odgrywają dużą rolę w ilości opadów. Wąska ścieżka wilgoci, która jest stosunkowo stacjonarna, jest „najlepszą” konfiguracją w przypadku silnych opadów, ponieważ wilgoć nie rozprzestrzenia się na większym obszarze. Jednak takie konfiguracje są rzadkie, a większość zdarzeń dotyczy większego obszaru lądowego i będzie się zmieniać w zależności od zmieniających się wzorców wiatru.
Warto również zauważyć, że zdarzenia te nie zawsze mają charakter ciągłego strumienia wilgoci. Często rzeki atmosferyczne działają jak korytarze dla burz, a wydarzeniem może być połączenie kilku systemów burzowych w dłuższym okresie.
Oto kilka godnych uwagi ostatnich atmosferycznych wydarzeń na rzekach:
- Listopad 1861-styczeń 1862: Seria atmosferycznych wydarzeń rzecznych nawiedziła całe Zachodnie Wybrzeże przez większą część zimy 1861-62. W tym okresie spadło kilka stóp deszczu i prawie całe doliny Sacramento i San Joaquin zostały zalane, w niektórych miejscach do głębokości 30 stóp. Jak dotąd jest to jedno z najsilniejszych wydarzeń, chociaż naukowcy uważają, że wydarzenia o takiej skali zdarzają się w regionie mniej więcej raz na 100 lat.
- styczeń 2005: Podczas pięciodniowego wydarzenia w południowej Kalifornii spadły obfite opady deszczu, a w niektórych częściach regionu, zwłaszcza w górach skierowanych na południe na północ od Santa Barbara i Los Angeles, spadło od dwóch do trzech stóp deszczu. Po burzy nastąpił ponad miesiąc niemal nieprzerwanych opadów, co jeszcze bardziej zaostrzyło powódź.
- styczeń 2021: Szczególnie silna burza zimowa była główną atrakcją wydarzenia Pineapple Express pod koniec stycznia, które spowodowało rozległe zniszczenia w wyniku powodzi, silnych wiatrów i obfitych opadów śniegu. Chociaż deszcze w tym systemie nie były tak dotkliwe jak w przypadku innych zdarzeń, wydarzenie to zostało zapamiętane ze względu na obfite opady śniegu i wiatru. Zamieć warunki w całym Sierra Nevada były powszechne, a w ośrodku narciarskim Mammoth spadło 107 cali śniegu. Wiatr w wielu obszarach w porywach osiągał prędkość ponad 160 km/h, a w górskim miasteczku Alpine Meadows szczytowy podmuch osiągał 200 km/h.
Czy rzeki atmosferyczne są niebezpieczne?
Większość rzek atmosferycznych nie powoduje poważnych szkód, w krótkim okresie powódź błyskawiczna główne zagrożenie. Jeśli jednak deszcze będą padać w tym samym miejscu przez kilka dni, mogą szybko stać się zagrożeniem dla życia.
W przypadku potężnego wydarzenia Pineapple Express powódź może trwać dni, jeśli nie tygodnie lub miesiące, tak jak to miało miejsce zimą 1861-62 (patrz zdjęcie powyżej).
Klimat Kalifornii jest tradycyjnie suchy, w większości miejsc w stanie opady deszczu wynoszą mniej niż 20 cali rocznie, a na większości południowej części stanu mniej niż 10 cali rocznie. W rezultacie gleba jest wysuszona, a w przypadku ulewnych opadów ryzyko wystąpienia lawin błotnych i spływów gruzu jest znaczne. Wiele zgonów przypisywanych tym wydarzeniom ma miejsce podczas tych lawin błotnych, często bez ostrzeżenia.
Czy meteorolodzy potrafią przewidzieć atmosferyczne zdarzenia na rzekach?
Choć rzeki atmosferyczne nadal są trudne do przewidzenia, modelowanie komputerowe udoskonaliło się do tego stopnia, że mogą przynajmniej ostrzegać o zbliżającym się wydarzeniu z kilkudniowym wyprzedzeniem. Daje to mieszkańcom czas na przygotowanie się i, jeśli to konieczne, ewakuację.
Największym problemem w przewidywaniu rzek atmosferycznych jest ich położenie. Ponieważ są to zazwyczaj wąskie pasma wilgoci, określenie dokładnego miejsca wystąpienia najcięższego deszczu pozostaje nieuchwytne. Konkluzja? Jeśli mieszkasz na obszarze narażonym na powodzie z powodu ulewnych opadów, skorzystaj z ostrzeżenia, aby przygotować się na wszelki wypadek.
Czy zmiany klimatyczne powodują, że zjawiska atmosferyczne na rzekach stają się poważniejsze?
Tak i nie. Podczas gdy eksperci spodziewają się, że w miarę ocieplania się klimatu nasilą się intensywne opady deszczu, nie należy spodziewać się wzrostu liczby i siły rzek atmosferycznych (chociaż poszczególne zjawiska mogą być silniejsze). Naukowcy uważają, że wraz ze zmianą klimatu silniejsze rzeki atmosferyczne staną się częstsze ze względu na wyższe temperatury powierzchni morza, co sprzyja większemu parowaniu, a tym samym powstawaniu pary wodnej w powietrzu.
Ponadto badania pokazują, że w Kalifornii średnio raz na sto lat następuje znaczące wydarzenie, takie jak to z lat 1861–62. Folklor rdzennych Amerykanów zamieszkujących ten region jest pełen historii o ogromnych powodziach w dolinach Sacramento i San Joaquin, zweryfikowanych na podstawie próbek rdzeniowych i badań danych słojów drzew.
