Apa yang Hujan dan Mengapa Hujan Ribut Mendapatkan Lebih Buruk? Kajian menjelaskan

Ketika langit-langit yang mengalir bergerak di atas kepala hanya selepas tengah hari pada 6 Ogos, percikan kecil batu hujan batu itu didengar di kolam pameran beruang di Zoo Gunung Cheyenne di Colorado Springs. Beberapa saat kemudian, barisan baseballs ais mula jatuh dari langit, dengan satu atau dua batu hujan berukuran softball dalam campuran. Orang dan haiwan berebut untuk perlindungan.

Selepas itu, kemurkaan hailstorm telah diturunkan: sekurang-kurangnya lapan orang cedera, lima haiwan terbunuh, dan beratus-ratus kereta yang rosak teruk di tempat letak kereta zoo.

Sama ada anda seorang petani yang menguruskan beratus-ratus ekar jagung, seorang guru sekolah dalam menjaga anak-anak kecil di rehat, atau pelancong yang tidak curiga bersemangat untuk menonton pertunjukan lumba-lumba, ribut hail. Musim panas Colorado Springs acara ini adalah satu lagi peringatan pemusnahan yang boleh membawa hujan besar. Acara-acara hujan es besar ini kelihatan lebih dan lebih biasa, yang telah mendorong para saintis atmosfer seperti saya untuk menyiasat trend di kawasan hujan lebat, serta fenomena cuaca yang teruk. Pemahaman saintifik yang lebih baik mengenai hailstorms dapat membantu meningkatkan kesedaran orang ramai, termasuk cara terbaik untuk melindungi kehidupan dan harta benda seseorang.

Tahun Penetapan Rekod

Hujan hujan yang jatuh dalam bentuk es. Dalam istilah asas, batu hujan bentuk sebagai air diletakkan di kawasan sejuk atas ribut petir, di mana ia membeku. Air cecair supercooled pada ketinggian ini boleh terus menambah massa ke batu hailat kecil - akhirnya, ia menjadi terlalu berat dan jatuh dari awan.

Hujan batu besar terbesar terdapat dalam ribut petir yang kuat, yang dipanggil supercells, yang mempunyai peningkatan panjang yang cukup kuat untuk membolehkan batu hujan batu mencapai rantau ais awan, dengan itu memperoleh lebih banyak jisim sebelum terjatuh. Supercells, dan dengan itu hujan es besar, dibantu oleh keadaan hangat dan lembap yang mempromosikan kuat, berulang-ulang berair dan juga bidang angin yang menguatkan dan bertukar ketinggian.

Bagi sesiapa yang tinggal di Great Plains, tahun ini telah menjadi musim hujan untuk diingati, dengan banyak batu besar yang dilaporkan daripada biasa. Tiada jumlah laporan ramuan teruk - yang ditakrifkan oleh Pusat Ramalan Serangan Perkhidmatan Cuaca Kebangsaan (SPC) sebagai hujan batu yang melebihi diameter 1 inci - dan tidak berapa hari di mana hujan lebat yang teruk telah jatuh, adalah biasa. Tetapi pada tahun 2018, peratusan hujan ungu lebih besar daripada 2 inci adalah pasti.

Di sini di Colorado, lebih daripada 20 peratus laporan hail teruk sepanjang awal September telah sekurang-kurangnya 2 inci. Tiga peratus telah sekurang-kurangnya 3 inci - lebih besar daripada baseball 2.75-inci standard. Ini adalah peratusan tertinggi dalam sejarah negara. Selain itu, Colorado melihat rekod baru, dengan hujan lebat lebih besar daripada 3 inci dilaporkan 10 kali lebih daripada tujuh hari yang berbeza.

Dan trend ini memegang secara nasional juga berdasarkan laporan awal SPC. Di seberang negara, peratusan hujan batu besar adalah antara yang paling tinggi dilihat sejak pergantian abad ini. Secara geografi, laporan eskal yang sangat besar untuk tahun 2018 dari Idaho ke Florida ke Connecticut, dengan maksimum di Great Plains barat.

Jadi apa yang berlaku?

A New Normal?

Mempunyai proporsi hujan lebat yang semakin tinggi bukan trend yang menggalakkan bagi pemilik rumah atau kereta.

Pangkalan data SPC adalah sumber utama laporan hujan es negara. Mereka datang dari pelbagai sumber termasuk spotters terlatih, ahli meteorologi, penguatkuasa undang-undang, dan orang awam. Oleh itu, pangkalan data mempunyai beberapa kecenderungan pelaporan yang wujud. Misalnya, laporan cenderung mengelompokkan tempat-tempat di mana orang hidup. Dan orang cenderung untuk melaporkan jumlah hujan es yang mereka kaitkan dengan benda umum, seperti bola golf atau baseballs.

Tetapi sukar untuk mempercayai orang tiba-tiba menjadi lebih teruja untuk melaporkan hanya hujan es besar, sambil mengabaikan gelaran suku tahunan yang masih boleh menjadi kacau ganggu. Malah, tahun ini mungkin menjadi petunjuk tentang apa yang akan menjadi perkara biasa pada masa akan datang.

Berkesan mensimulasikan pertumbuhan hujan batu dalam model hampir mustahil kerana proses mikrofisikal rumit yang terlibat. Bayangkan kesukaran untuk mencuba untuk meraung-raung yang tidak menentu dan terjatuh dalam awan dan penambahan berterusan dan kehilangan air di permukaannya. Sebagai lapisan gula pada kue, setiap hailstone mempunyai bentuk yang unik, dan ia tidak pernah bulat. Walau bagaimanapun, adalah mungkin untuk melihat perubahan dalam pembolehubah yang penting untuk pertumbuhan hujan es.

Penyelidikan terkini menilai kesan perubahan iklim pada saiz dan kekerapan hujan batu, menggunakan model pertumbuhan hujan es dengan pembolehubah persekitaran yang diselaraskan untuk perubahan iklim. Rantau Plains yang agak sejuk dan kering dijangka menjadi lebih panas dan lebih lembap dalam iklim masa depan, yang membawa kepada peningkatan yang lebih kuat dan ketersediaan kelembapan. Di bawah keadaan ini, saintis mendapati bahawa kedua-dua diameter purata hujan dan kekerapan kejadian hujan besar dijangka meningkat di bahagian tengah negara.

Penyelidik di Pusat Kebangsaan Penyelidikan Atmosfera mendapati bahawa dalam iklim yang akan datang, akan terdapat ribut petir yang lebih kuat dan lebih sedikit yang lemah. Keputusan ini sekali lagi memihak kepada peningkatan saiz batu hail besar, memandangkan ribut petir yang kuat membolehkan hujan es itu dikitarakan melalui lapisan awan untuk masa yang lebih lama.

Mengurangkan Apa yang Memacu Trend

Adakah iklim yang berubah-ubah semua yang bertanggungjawab terhadap apa yang kelihatan beralih kepada ribut dengan saiz hailstone yang lebih besar yang berlaku lebih kerap? Bagaimana pula dengan dinamika penduduk dan perbandaran? Lagipun, batu lapis hanya boleh dilaporkan di mana orang berada di sekitar untuk mengukurnya.

Persoalan-persoalan ini telah mendorong penyelidikan saya sekarang yang bertujuan untuk membezakan sumbangan relatif dari perubahan iklim dan perubahan penduduk kepada risiko hujan batu masa depan. Saya menggabungkan model cuaca yang memproyeksikan perubahan masa depan dalam pembolehubah yang mempromosikan hailstorms dengan unjuran penduduk spasial dari NCAR dan EPA. Matlamatnya adalah untuk menilai di mana dan berapa banyak risiko manusia yang besar dari hujan batu besar dijangka akan pada masa akan datang.

Berbanding dengan tornado dan ribut taufan, hujan besar telah menerima perhatian penyelidikan yang agak kecil, tapi itu mula berubah: Satu bengkel antarabangsa utama telah diadakan pada bulan Ogos 2018 untuk berkongsi idea dan hasil penyelidikan. Mencapai pemahaman yang lebih baik tentang bagaimana keadaan cuaca buruk di masa depan, dan tempat-tempat yang mungkin menjadi lebih berisiko, adalah sangat bernilai bagi pembuat keputusan, industri insurans, dan orang awam. Mudah-mudahan, pengetahuan sedemikian akan menghalang semua orang - termasuk keluarga berlibur di kebun binatang yang popular - mimpi buruk yang berhadapan dengan kemusnahan oleh hujan batu bersaiz softball.

Artikel ini pada asalnya diterbitkan pada The Conversation oleh Samuel Childs. Baca artikel asal di sini.