Hlýr sjór skapar fullkominn storm 

Fellibylir hafa á síðustu 50 árum orðið bæði öflugari og langvinnari. Í hlýrri heimi munu ofsafengnir fellibylir herja djúpt inn í landið og neyða mörg hundruð milljón manns á flótta.

BIRT: 20/06/2022

LESTÍMI:

9 mínútur
Share on facebook
Þess vegna skalt þú lesa þessa grein:
  • Fellibyljir eru orðnir 25% lífseigari á síðustu 50 árum og halda áfram að verða sífellt kraftmeiri.

 

  • Hnattræn hlýnun hefur stækkað fellibyljabeltið þannig að nú myndast þeir einnig í Miðjarðarhafi.

„Þetta var eins og að keyra í hrörlegum rússíbanavagni í gegnum risastóra bílaþvottastöð“. Þannig lýsir flotakapteinninn Kevin Doremus sem vinnur hjá bandarísku loftslags- og haffræðistofnuninni NOAA, upplifun sinni þegar hann flaug árið 2019 inn í fellibylinn Dorian sem var af 5. styrkleikaflokki og jafnframt sá öflugasti sem mælst hefur á Bahama.

 

Og slíkar rússíbanaferðir verða hrikalegri ár frá ári.

 

Teymi vísindamanna við háskólann í Okinawa í Japan hefur rannsakað gögn um fellibylji frá síðustu 50 árum og sýnt fram á að ekki aðeins eru fellibylirnir orðnir mun öflugari, heldur viðhalda þeir styrk sínum í lengri tíma þegar þeir ganga inn yfir land.

 

Þessi þróun mun einungis halda áfram eftir því sem hnötturinn hlýnar meira. Þannig má búast við ofurfellibyljum með vindstyrk sem er meiri en 300 km/klst. og hefur ófyrirsjáanlega eyðileggingu í för með sér.

 

Jörðin þyrlar upp fellibyljum

Fellibyljir bera ýmis konar nöfn, allt eftir því hvar í heiminum þeir myndast. En í prinsippinu er þetta allt sama veðurfyrirbærið.

1. stigs fellibylir í eru farnir að myndast í Miðjarðarhafi frá september til janúar. Fyrirbærið kallast “medicanes” og veldur mikilli úrkomu, flóðum og skriðuföllum.

Fellibylir í hitabeltinu myndast jafnan nærri miðbaug þar sem hitastig yfirborðs sjávar er minnst 26,5 gráður. Þá stígur heitt og rakt loft upp frá sjónum og myndar svæði með lágþrýstingi nærri yfirborðinu.

 

Lágþrýstingurinn sogar til sín loftmassa frá öllum hliðum sem hitnar einnig vegna hita sjávarborðsins og stígur í loft upp þar sem skúraklakkar myndast með sífellt meira magn af raka og orku.

 

En þetta aðstreymi er ekki nóg eitt og sér til að fellibylur myndist. Það er vegna Coriolis-kraftsins sem skýin taka að snúast í hring en það er snúningur jarðar sem orsakar hann.

 

Coriolis-krafturinn sér til þess að lágur loftþrýstingur, þegar fellibylurinn byrjar að snúast, viðhelst þannig að hann getur sífellt dregið í sig meira magn af raka og orku.

Hlýtt sjávaryfirborð keyrir upp fellibylina

Þess hlýrri sem hnötturinn verður, því meiri sjór gufar upp og fellibylirnir verða öflugri. Þegar við hitastigsaukningu sem nemur aðeins einni gráðu eykst geta lofthjúpsins til þess að draga í sig vatnsgufu um 7%.

1. Vatnsgufa myndar ský

26,5° heitur sjór gufar upp. Meðan hlýtt og rakt loftið stígur upp sogast ferskt loft inn undir uppstreymið. Eftir því sem sífellt meiri vatnsgufa stígur upp verður snúningurinn á loftmassanum öflugri og ský myndast.

2. Snúningur jarðar fær vindinn til að snúast

Vatnsgufan og aðstreymandi loft skapar þrumuveður. Vegna sveigjukrafta frá snúningi jarðar, svonefnds Coriolis-krafts, taka skýin að snúast um miðpunkt stormsins þar sem auga fellibylsins myndast.

3. Fellibylur stefnir að ströndu

Veðurkerfi snýst um auga fellibylsins eins og óstöðvandi vél sem ryksugar raka upp úr hafinu. Því hærra sem hitastigið er, þess lengri verður tíminn sem fellibylurinn getur safnað í sig orku og því lengra nær hann inn yfir land áður en hann leysist upp.

Hlýtt sjávaryfirborð keyrir upp fellibylina

Þess hlýrri sem hnötturinn verður, því meiri sjór gufar upp og fellibylirnir verða öflugri. Þegar við hitastigsaukningu sem nemur aðeins einni gráðu eykst geta lofthjúpsins til þess að draga í sig vatnsgufu um 7%.

1. Vatnsgufa myndar ský

26,5° heitur sjór gufar upp. Meðan hlýtt og rakt loftið stígur upp sogast ferskt loft inn undir uppstreymið. Eftir því sem sífellt meiri vatnsgufa stígur upp verður snúningurinn á loftmassanum öflugri og ský myndast.

2. Snúningur jarðar fær vindinn til að snúast

Vatnsgufan og aðstreymandi loft skapar þrumuveður. Vegna sveigjukrafta frá snúningi jarðar, svonefnds Coriolis-krafts, taka skýin að snúast um miðpunkt stormsins þar sem auga fellibylsins myndast.

3. Fellibylur stefnir að ströndu

Veðurkerfi snýst um auga fellibylsins eins og óstöðvandi vél sem ryksugar raka upp úr hafinu. Því hærra sem hitastigið er, þess lengri verður tíminn sem fellibylurinn getur safnað í sig orku og því lengra nær hann inn yfir land áður en hann leysist upp.

Fellibylir eru flokkaðir eftir Saffir-Simpson kvarða, allt eftir því hve eyðileggingarmáttur þeirra er mikill. Fellibylir í styrkleikaflokki 1 byrja vindhraða sem nemur 120 km/klst. og þegar meðalvindhraði nær yfir 250 km/klst. er fellibylurinn sagður vera af styrk 5, með gríðarlegum eyðileggingarmætti.

 

Í Bandaríkjunum hafa verið skráðir 49 fellibylir af 5. styrk og meðalvindhraði 10 þeirra mældist meiri en 290 km/klst. Það hefur orðið til þess að margir veðurfræðingar telja nú orðið tímabært að bæta við styrkleikaflokki 6 á þessum kvarða því með hnattrænni hlýnun er víst að kraftur þeirra mun aukast.

 

Fellibylir verða banvænni

Fjölmargir sérfræðingar hafa tekið saman gögn um fellibyli og eru þeir sammála um að fellibylir framtíðar munu verða ofsafengnari og kosta þúsundir mannslífa.

 

„Menn eru ekki enn á einu máli um hversu margir fellibylir muni myndast en enginn vafi leikur á því að öflugustu stormarnir verða mun kraftmeiri“, segir Eigil Kaas prófessor í veðurfræði við Kaupmannahafnarháskólann.

 

Fyrst og fremst leiðir hækkandi hitastig til þess að meiri raki helst í andrúmsloftinu – og þar með meiri orka fyrir fellibyli.

 

Og þar skiptir miklu máli hvort hitastigið hækki á hnattræna vísu um eina eða tvær gráður: Verði hitastigshækkunin ein gráða mun lofthjúpurinn samkvæmt Clausius-Clapeyron jöfnunni innihalda 7% meiri vatnsgufu. Ef hækkunin verður tvær gráður mun magn vatnsgufunnar aukast um 14%.

 

Þá hefur sjávarborð hækkað frá árinu 1880 um allt að 24 sm. Mestur hluti þessarar hækkunar hefur átt sér stað á síðustu 30 árum þar sem ísmassar og jöklar hafa bráðnað með miklum hraða. Hærra sjávarborð felur í sér að flóðbylgjur í kjölfar fellibylja munu verða hærri og skella á svæðum sem áður höfðu aldrei orðið fyrir slíkum stormflóðum.

Í þriðja lagi mun úrkoma frá hlýrri lofthjúpi fela í sér mun fleiri flóð á svæðum fjarri ströndu. Frá árinu 1970 eru næstum 60% dauðsfalla sem ekki voru orsökuð af stormflóðum tengd skyndiflóðum langt inni í landi. Aukin úrkoma eykur einnig hættuna á mengun drykkjarvatns.

 

Því eru það ekki lengur aðeins strandsvæði sem þurfa að búa sig undir það versta.

 

Loftslagsfræðingarnir Lin Li og Pinaki Shakraborty við háskólann í Okinawa í Japan, hafa tekið saman gögn um fellibylji síðustu 50 ára í norðurhluta Atlantshafs og sýnt að þeir eru langvinnari. Meðan fellibyljir misstu 75% af afli sínu eftir sólarhring yfir landið er talan nú 50%.

 

Eftir því sem hitastig hækkar munu fellibyljir því herja dýpra inn í lönd og verða fleiri mönnum að bana.

 

En það er ekki einungis hnattræn hlýnun sem er orsök þess að fellibyljir verða hættulegir. Sífellt fleiri setjast að við strendur og sífellt er verið að reisa miklar byggingar nærri ströndum.

Þegar þú nálgast auga fellibylsins lendir þú á vatnsmúr.

Kevin Doremus flotakapteinn við NOAA

Í Bandaríkjunum einum saman lifa 95 milljón manns við strendurnar og í Mexíkóflóa er talan 60 milljónir. Íbúaaukning meðfram ströndum hefur risið um meira en 15% frá árinu 2000. Þetta gerir byggðirnar viðkvæmar þegar fellibyljir ganga á land.

 

Sem betur fer er hópur hugdjarfra vísindamanna að vinna að því að setja upp viðbúnaðarkerfi á þessum svæðum áður en hamfarirnar eiga sér stað.

 

Flogið inn í augað

Stofnunin Hurricane Hunters frá bandarísku loftslags- og haffræðistofnuninni, NOAA, hefur safnað gögnum bæði í Atlantshafi og Kyrrahafi frá árinu 1944.

 

Leiðangrarnir veita upplýsingar um vindhraða og loftþrýsting sem ekki er hægt að fá frá gervihnöttum eða ratsjám frá jörðu.

 

„Þegar þú nálgast auga fellibylsins lendir þú á múr af vatni sem gerir manni ókleift að sjá nokkuð út um gluggann. Það er eins og einhver hafi opnað fyrir brunaslöngu. En maður gefur í og heldur áfram,“ segir Kevin Doremus við Lifandi vísindi.

 

Hann flýgur daglega sérbyggðri Lockheed Martin WP-3D Orion eftirlitsflugvél sem er máluð í hvítum og bláum litum NOAA, þannig að hún líkist eiginlega leiguflugvél. En maður á ekki að láta útlitið gabba sig: Um borð er hátæknibúnaður sem fáar alþjóðlegar veðurstofur geta státað af.

Sérfræðingar hristast í gegnum storm

Könnunarflugvél frá bandarísku loftslags- og haffræðistofnuninni, NOAA, setur stefnuna beint að auga fellibylsins. Á leiðinni í gegnum veðurofsann rannsaka sérfræðingar um borð nákvæmlega samsetningu fellibylsins, styrk hans og stefnu.

Smelltu á mynd til að sjá hana stærri með lýsingu

Flugvélin er m.a. búin þrem mismunandi ratsjám og örbylgjumæli sem greinir vindhraða og magn úrkomu við sjávarborð. Hvort tveggja er mikilvægt til að geta varað fólk við í tæka tíð.

 

Auk þess skjóta sérfræðingarnir mælitæki eða sendikanna, út úr flauginni. Sívalningarnir falla niður í fallhlífum í gegnum fellibylinn og greina m.a. loftþrýsting og hitastig.

 

Útlitið fyrir ofsafengnari fellibyli hefur einnig fengið Kína og Japan til þess að koma flugvélum á loft til að vakta fellibyli á Kyrrahafinu.

 

Árið 2011 sendi Hong Kong Observatory í fyrsta sinn flugvél til að vakta hitabeltisstorma sem skella á suðausturströnd Kína að meðaltali sjö sinnum á ári. Og árið 2017 var komið að Japan að senda flaug inn í hitabeltisstorminn Lan þegar hann nálgaðist eyjuna Honshu. En mest er hættan á suðurströnd BNA.

 

Miami er dauðadæmd

Gangi fellibylur af styrkleikaflokki 5 á land í suðausturhluta Flórída mun hann þurrka út Miami og hafa veruleg áhrif á efnahagslífið um heim allan.

Fellibylir skiptast í fimm flokka.

Saffir-Simpson kvarðinn skiptir fellibyljum hitabeltisins frá 1 í 5 allt eftir eyðileggingarkrafti þeirra. Sérfræðingar íhuga nýjan flokk af styrk 6, þar sem meðalvindhraði í dag fer yfir 300 km/klst. í sumum fellibyljum.

Styrkur 1. 120 – 153 km/klst.

Eyðilegging: Þakplötur fjúka, trjágreinar brotna en einstaka tré með grunnliggjandi rætur geta fallið. Skemmdir á raflínum og rafmagnsstaurum geta valdið rafmagnsleysi.

Styrkur 2. 154 – 177 km/klst.

Eyðilegging: Jafnvel traust hús geti orðið fyrir skemmdum að utanverðu og fjöldi trjáa með grunnliggjandi rætur falla og loka vegum. Rafmagnlaust gæti verið í nokkra daga.

Styrkur 3. 178 – 208 km/klst.

Eyðilegging: Þök geta fokið af og veggir hrunið. Fjöldi trjáa rifnar upp með rótum og loka vegum. Ekkert vatn né rafmagn í marga daga eða jafnvel vikur.

Styrkur 4. 209 – 251 km/klst.

Eyðilegging: Fjöldi húsa gætu skemmst mikið, heilu þökin fokið af og útveggir hrunið. Rafmagnslaust í margar vikur.

Styrkur 5. 252 km/klst. og meira

Eyðilegging: Flest hús jöfnuð við jörðu og tré og rafmagnsstaurar loka aðkomuleiðum þ.a. svæðið verður óbyggilegt vikum eða mánuðum saman.

Samkvæmt Shahid Hamid sem er prófessor og fellibyljafræðingur við Florida International University má búast við að slíkar hamfarir á Miami gætu kostað 250 milljarða dala. Og þeir eru sannarlega yfirvofandi.

 

Það mun ekki vera í fyrsta sinn sem fellibylur í Miami hefur svo geigvænlegar afleiðingar í för með sér.

 

Árið 1927 rústaði „Great Miami Hurricane“ borginni. Fellibylurinn var þá svo kostnaðarsamur fyrir bandarísk yfirvöld að hann er talinn einn af ástæðum kreppunnar sem herjaði á heimsbyggðina upp úr 1930.

 

Suzana Camargo prófessor við Columbia University í New York er sérfræðingur í Miami-fellibylnum og hefur miklar áhyggjur af því að sífellt fleiri íbúar setjist þar að. Íbúafjöldinn í Miami var árið 1926 um 60.000 – núna er hann meira en hálf milljón.

 

„Afleiðingarnar fyrir mannkyn munu verða mun miklu meiri í framtíðinni því við höfum komið stórborgum fyrir á viðkvæmum stöðum. Það veldur manni eiginlega meiri áhyggjum heldur en það hversu öflugri stormarnir verða,“ segir hún við Lifandi vísindi.

Stórir hlutar Miami munu verða illa úti ef fellibylur af styrk 5 gengur á land í suðvesturhluta Flórída.

Þegar Suzana Camargo spáir fyrir um veðurfar framtíðar notar hún loftslagslíkön og tölvuherma.

 

Þrátt fyrir að líkönin séu ekki fullkomin þá væntir hún þess að fellibylirnir verði undir lok þessarar aldar bæði langtum öflugri og með miklu meiri úrkomu.

 

Ofurtölvur spá fyrir um storma

Nú nota veðurstofur ofurtölvur sem keyra hermilíkön af fellibyljum í sífellt meiri upplausn og sýna þá víxlverkun sem á sér stað milli hafsins og lofthjúpsins með mismunandi skýjagerðum, ryki og öðrum ögnum í lofti.

 

Samkvæmt Suzana Camargo er sífellt verið að bæta þessi líkön sem gerir spár þeirra nákvæmari.

 

Fyrir vikið verður mögulega hægt að flytja manneskjur brott af hættusvæðum í tæka tíð og því má segja að þrátt fyrir að fellibylir verði sífellt öflugri og gangi lengra á land, þurfa þeir ekki nauðsynlega að kosta fleiri mannslíf.

Afleiðingarnar fyrir mannkyn munu verða miklu meiri í framtíðinni því að stórborgir eru margar á viðkvæmum svæðum.

Suzana Camargo loftslagseðlisfræðingur

Þessi aukna reiknigeta tölvanna felur þó ekki í sér að fellibyljasérfræðingar haldi ekki áfram upp í flugvélar sínar.

 

„Alls ekki,“ segir Suzana Camargo. „Það þarf stöðugt að fóðra tölvurnar með gögnum sem einungis er hægt að fá með því að fljúga í gegnum fellibylina.“

 

Skýringin er sú að jafnvel minnstu breytingar í slíkum gögnum geta gjörbreytt veðurspám þegar að stormur er í uppsiglingu. Sé mæligildum hnikað lítillega til getur fellibylurinn tekið aðra stefnu og jafnvel stefnu, stærð og kraft.

 

„Þetta eru hin svonefndu fiðrildaáhrif,“ segir Suzana Camargo.

 

Því er ljóst að flotakafteinninn Kevin Doremus getur notið þess áfram að keyra á hrörlegum rússíbanavagni í gegnum enn eina risavaxna bílaþvottastöðina.

Fljúgðu með Hurricane Hunters inn í 5. flokks fellibylinn Dorian, sem herjaði á austurströnd Bandaríkjanna árið 2019.

BIRT: 20/06/2022

HÖFUNDUR: AF CHRISTIAN MARTINEZ

HÖFUNDARÉTTUR MYNDA: © NOAA,Claus Lunau,© Getty Images

vinsælustu greinarnar

Lifandi vísindi

Lyf

Lifandi saga

Ertu áskrifandi að tímaritinu?

Áskrifendur að tímaritinu geta fengið frían aðgang að vefnum hér.

Innskráning

Ertu með áskrifandi að blaðinu?

Áskrifendur geta fengið áskrift af vefnum hér

FÁÐU AÐGANG AÐ VÍSINDI.IS

Viltu lesa greinina?

Fáðu aðgang að visindi.is

Ókeypis í 2 vikur!

Eftir það kostar eingöngu 1.390 kr. á mánuði og enginn uppsagnarfrestur.

Innifalið er aðgangur að öllum greinum á vefnum ásamt rafræna útgáfu af nýjustu tölublöðunum.

  • Fullur aðgangur að visindi.is
  • Frábærar myndir og myndbönd
  • Aðgengilegt í öllum snjalltækjum
  • Fullur aðgangur að gríðarlegu magni eldri greina
  • Nýjustu tölublöðin í rafrænu formi

Núverandi áskrifendur að tímaritinu fá að sjálfsögðu ókeypis aðgang að vefnum og þurfa bara að virkja aðgang sinn hér.

Ef þú ert þegar áskrifandi að visindi.is