POSLJEDNJIH tjedana Europa, Azija i dijelovi SAD-a suočavaju se s neuobičajeno velikim količinama kiše i poplavama koje su prouzročile značajne štete te čak odnijele ljudske živote.

Veliki vodeni val u Hrvatskoj tek se očekuje, no na sreću, ovaj put neće imati ozbiljne posljedice kakve su zabilježene u brojnim drugim srednjoeuropskim zemljama.

Iako su ekstremne vremenske prilike dio prirodnih ciklusa, sve veći broj i sve veći intenzitet ovakvih događaja povezuje se s klimatskim promjenama. Za razumijevanje uzroka obilnih kiša i poplava te njihove povezanosti s globalnim zagrijavanjem potrebno je razumjeti neke ključne atmosferske pojave.

Što je mlazna struja?

Jedna je od njih, koja utječe na vremenske prilike na srednjim geografskim širinama sjeverne polutke, kako u SAD-u tako i u Europi i u Aziji, mlazna struja (engl. jet stream). To je naziv za brzo strujanje zraka u gornjim slojevima atmosfere koje se kreće od zapada prema istoku.

Ova struja, među ostalim, djeluje kao barijera između hladnog zraka iz polarnih krajeva na sjeveru i toplijega na jugu, a sudjeluje u formiranju ciklona i anticiklona te određivanju putanja oluja.

Kako nastaje mlazna struja?

Znanstvenici su primijetili da mlazna struja u posljednje vrijeme slabi, usporava i meandrira, odnosno da stvara izraženije krivine.

Ona se pokreće zahvaljujući razlici u temperaturama između toplih tropskih područja i hladnih polarnih područja. Topliji zrak se uzdiže, pa tlak zraka pada. Hladni zrak pak ponire, zbog čega tlak zraka raste. Ta razlika u tlakovima u kombinaciji s rotacijom Zemlje uzrokuje formiranje struje zraka. Kada postoji velika temperaturna razlika između tropskih i polarnih krajeva, atmosferski tlak se brzo mijenja s visinom i širinom te stvara snažne vjetrove koji čine mlaznu struju.

Zašto mlazna struja slabi?

Međutim, Arktik se zbog klimatskih promjena zagrijava brže od tropskih regija zbog topljenja leda koji reflektira sunčeve zrake. Kako se površine pod ledom smanjuju, povećavaju se tamnije površine mora i kopna koje snažnije apsorbiraju sunčeve zrake, pa se polarna područja sve brže zagrijavaju. Ovaj efekt poznat je kao polarna amplifikacija.

Atmosferski fizičar Branko Grisogono s PMF-a u Zagrebu kaže da taj proces čini začarani krug otapanja i zagrijavanja.

"To se naziva pozitivnom povratnom spregom za razliku od primjerice mehaničkog njihala koje se samo vraća u ravnotežu", kaže Grisogono. S globalnim zagrijavanjem i posljedičnim bržim zagrijavanjem u sjevernim polarnim krajevima smanjuje se horizontalni temperaturni gradijent, zbog čega slabi mlazna struja.

Meandriranje mlazne struje

Kada mlazna struja slabi, postaje nestabilnija i sklonija krivudanju, odnosno stvaranju većih i iskrivljenijih "valova". To se može usporediti s rijekama koje na većim kosinama teku brže i ravnije, dok u ravnicama teku sporije i krivudavije.

Ove promjene u mlaznoj struji omogućuju hladnom zraku s Arktika da se probija mnogo južnije nego što je uobičajeno i toplijem zraku da se probija mnogo dalje na sjever, čime se stvaraju nestabilni atmosferski uvjeti.

Blokade atmosferskih sustava

Usporavanje mlazne struje i njezino meandriranje također omogućuje dulje zadržavanje određenih vremenskih obrazaca, poput dugotrajnih kiša, suša ili toplinskih valova, jer se atmosferski sustavi (niskotlačni i visokotlačni) sporije kreću. 

Takve pojave, koje blokiraju prolaz drugim vremenskim sustavima, nazivaju se atmosferskim blokadama.

U slučaju Europe one omogućuju dugotrajne toplinske valove koje smo imali veći dio ovoga ljeta, ali i dugotrajne kiše jer ciklonalni sustavi ostaju stacionirani nad područjima više dana ili čak tjedana.

Primjer za to je nedavna oluja Boris, sporopokretni niskotlačni sustav koji je zahvatio srednju Europu i donio neuobičajeno velike količine oborina. Kiša je nastavila padati danima jer je mlazna struja bila toliko slaba i krivudava da nije mogla "otpuhati" sustav, što je rezultiralo poplavama u Poljskoj, Rumunjskoj, Češkoj, Njemačkoj i drugim zemljama.

Porast vlage i energije u atmosferi

Postoje još neki mehanizmi kroz koje klimatske promjene imaju izravan utjecaj na povećanje učestalosti i intenziteta ekstremnih oborina.

Globalno zagrijavanje uzrokuje porast temperatura na kopnu i moru, što rezultira većom količinom vlage u atmosferi. S obzirom na to da topliji zrak može zadržati više vlage, oluje imaju veći potencijal za intenzivne oborine.

Grisogono kaže da to dobro ilustrira situacija kada za zimskih dana otvorimo vrata kuhinje. "Zrak u kuhinji je topao i pun vlage. U kontaktu s hladnim zrakom izvana ta vlaga se kondenzira i nastaju oblaci vodene pare", tumači.

Upravo je to jedan od ključnih faktora koji su pridonijeli nedavnim poplavama. Sredozemno more, koje je doživjelo rekordne temperature, doprinijelo je stvaranju toplog i vlažnog zraka. On je, u srazu s hladnim zrakom koji je u dubokom prodoru stigao iz polarnih krajeva, stvorio snažne olujne sustave.

Drugi važan faktor u ovom kontekstu je energija unutar atmosferskog sustava. "Više temperature i veće količine vlage povećavaju količine energije koje su raspoložive za stvaranje oluja te one postaju intenzivnije i dugotrajnije", kaže Grisogono.

Poplave u Aziji i SAD-u

Iako je fokus posljednjih dana bio na poplavama u Europi, one nisu zaobišle ni SAD i Aziju. U SAD-u je osobito puno oborina palo u sjevernoj i južnoj Karolini.

Dijelovi Azije, posebice jugoistočna regija, zabilježili su početkom rujna obilne kiše i razorne poplave uzrokovane prvenstveno tajfunom Yagi, jednim od najjačih u posljednjih nekoliko desetljeća. On je prouzročio poplave, klizišta i velike infrastrukturne štete u zemljama poput Filipina, Laosa, Vijetnama i Mjanmara.

U Vijetnamu su posebno bili pogođeni Hanoi i provincija Quang Ninh, gdje je poplava izazvala gubitak stotina života i štetu od oko 1.6 milijardi USD. U Mjanmaru je više od 631.000 ljudi bilo pogođeno poplavama, a tisuće su evakuirane zbog porasta vodostaja rijeka i potoka.

Ove poplave također su povezana s klimatskim promjenama koje pridonose intenzivnijim i dugotrajnijim oborinama u regiji.

Što možemo učiniti?

Ekstremni vremenski uvjeti postaju sve češći i intenzivniji, a znanstvenici upozoravaju da će se ovaj trend nastaviti.

Kako bi se smanjila šteta od poplava, potrebne su sustavne prilagodbe i ulaganja u infrastrukturu. Održiva urbana planiranja, poput zamjene betonskih površina propusnijim materijalima i sadnje više drveća, mogu pomoći u ublažavanju posljedica poplava. Također, poboljšavanje sustava za rano upozoravanje i bolja koordinacija hitnih službi bit će ključni za smanjenje ljudskih žrtava i materijalne štete.

Naravno, klimatske promjene zahtijevaju i globalno djelovanje na smanjenju emisija stakleničkih plinova kako bi se spriječilo daljnje zagrijavanje, no taj cilj nije lako dohvatljiv.

Grisogono ističe da u Hrvatskoj nedostaje "klimatski centar, koji bi bio usko povezan s DHMZ-om, PMF-om i ostalim ključnim subjektima, poput poljoprivrede i šumarstva, prometa, turizma itd".