Prognozy powodzi na Sumatrze dokładniejsze dzięki badaniom Polaka

Indonezyjską wyspę często nawiedzają ulewne deszcze. Osuwiska i powodzie stanowią tam ponad 50% wszystkich katastrof naturalnych. Okazuje się, że ekstremalne zjawiska można przewidywać z większą dokładnością. Badania na ten temat prowadzi dr Dariusz Baranowski (Instytut Geofizyki PAN). Publikacja jego zespołu właśnie ukazała się w prestiżowym „Nature Communications”.

Archipelag Malajski (obszar pomiędzy Azją kontynentalną a Australią, obejmujący m.in. część Indonezji) to prawdopodobnie najważniejszy region dla globalnego systemu pogodowego. Zachodzące tam procesy wpływają m.in. na Europę Środkowo-Wschodnią.

„Jednak nadal zbyt mało wiemy na temat wzajemnych oddziaływań atmosfery, oceanu i lądu. Nasze badania pomagają lepiej zrozumieć powstawanie katastrof naturalnych związanych z pogodą” – wyjaśnia dr Dariusz Baranowski.

Gdzie jest powódź?

Międzynarodowy zespół naukowców przyjrzał się górzystej Sumatrze, nękanej przez częste powodzie. Czy da się dokładniej przewidywać, gdzie dojdzie do podtopień? Uczeni wzięli pod lupę lata 2014-2018. Zestawiali dane o opadach i wietrze, wpisy internautów z mediów społecznościowych (konkretnie z Twittera) oraz artykuły z lokalnych gazet. Dzięki temu ustalili kluczowe zjawiska pogodowe odpowiedzialne za powstawanie powodzi.

Jakie warunki sprzyjają ekstremalnym opadom?

Przeanalizowano wpływ:

  • monsunów,
  • fal tropikalnych,
  • oscylacji Maddena-Juliana (MJO), czyli zorganizowanych zespołów chmur burzowych, przemieszczających się w pasie równikowym.

Wyniki przypisują pewną rolę anomaliom opadu związanym z monsunem i MJO (które jest głównym zjawiskiem wpływającym na pogodę w tropikach w skali czasowej od kilku tygodni do kilku miesięcy). Pokrywa się to z wcześniejszymi badaniami.

Jednak naukowcy wskazali na nową, istotną przyczynę powodzi na Sumatrze. Chodzi o konwekcyjnie sprzężone fale Kelvina (to typ fal tropikalnych), które poruszając się na wschód wzdłuż równika wpływają na lokalne warunki atmosferyczne.

Fale Kelvina były niezależnie odpowiedzialne za prawie 30% powodzi. Natomiast gdy występowały z monsunem, MJO lub obydwoma zjawiskami równocześnie – generowały ponad 65% powodzi.

flood_attribution2.png

Przyczyny powodzi na Sumatrze. Diagram pokazuje, że fale Kelvina są odpowiedzialne za największą część powodzi. Każdy kolor oznacza jeden z trzech analizowanych procesów. Całkowita powierzchnia czerwonego koła reprezentuje 95.8% powodzi związanych z konwekcyjnie sprzężonymi falami Kelvina. Całkowita powierzchnia zielonego koła reprezentuje 27.6% powodzi związanych z MJO. Całkowita powierzchnia niebieskiego koła reprezentuje 63.1% powodzi związanych z monsunem. Różowe kółko reprezentuje 1.4% powodzi, które nie były w jakikolwiek sposób związane z analizowanymi procesami.

Wczesne ostrzeganie przed powodzią

Wiarygodne prognozy długoterminowe są kluczowe dla zarządzania kryzysowego i minimalizowania kosztów ekonomiczno-społecznych związanych z powodziami. W badanym okresie niemal 60% powodzi na Sumatrze było związanych z falami Kelvina. Pojawiały się one w danych satelitarnych co najmniej 2 dni przed początkiem podtopień.

Naukowcy podkreślają, że prognozy na dłuższy okres są również możliwe, bo coraz lepiej rozumiemy procesy wpływające na opady oraz naturę fal tropikalnych.

Publikacja i autorzy badania

Dr Dariusz Baranowski jest fizykiem atmosfery. Pracuje w Instytucie Geofizyki PAN. Odbył liczne staże naukowe w ośrodkach badawczych w Europie i USA. Łączy badania teoretyczne z metodami doświadczalnymi, jak również meteorologię z oceanografią i hydrologią.

Kieruje międzynarodowym zespołem w składzie:

  • dr Maria K. Flatau i dr Jerome Schmidt (Naval Research Laboratory),
  • dr hab. Piotr J. Flatau (Scripps Institution of Oceanography),
  • dr Dwikorita Karnawati (dyrektor generalna Agencji Meteorologii, Klimatologii i Geofizyki Republiki Indonezji - BMKG),
  • Katarzyna Barabasz (Collegium Civitas),
  • Michal Labuz i Beata Latos (Instytutu Geofizyki PAN),
  • Jaka A. I. Paski (BMKG),
  • dr Marzuki (Andalas University).

Wyniki badań o powodziach na Sumatrze ukazały się 19 maja 2020 r. w „Nature Communications”.

Źródło informacji i grafiki: Instytut Geofizyki PAN

Na zdjęciu dr Dariusz Baranowski (archiwum prywatne badacza, fot. Fundacja na rzecz Nauki Polskiej)