Gdzie jest powódź?

Pozornie naiwne pytanie staje się wyrafinowanym problemem w górzystym terenie z ograniczonym dostępem do jednorodnych danych obserwacyjnych. Takie warunki panują na Sumatrze. W badaniu do monitorowania i detekcji powodzi wykorzystano dane pochodzące od ludzi, użytkowników mediów społecznościowych (Twitter) i lokalnych gazet, aby suplementować informacje pochodzące z raportów rządowych. Dane z różnych źródeł były analizowane niezależnie wraz z danymi meteorologicznymi (o opadzie i wietrze) w celu identyfikacji kluczowych zjawisk pogodowych odpowiedzialnych za powstawanie powodzi.

Dr Baranowski, autor wiodący badania, powiedział, że „Archipelag Malajski (Maritime Continent) jest prawdopodobnie najważniejszym obszarem dla globalnego systemu pogodowego Ziemi. Jednak, nadal zbyt mało wiemy na temat wzajemnych oddziaływań atmosfery, oceanu i lądu. Nasze badania pomagają lepiej zrozumieć powstawanie katastrof naturalnych związanych z pogodą.”

Dr Piotr Flatau, naukowiec wiodący w projekcie Equatorial Line Observations finansowanym przez National Science Foundation (US) podkreśla, że badania są wynikiem współpracy międzynarodowej w ramach programu Years of the Maritime Continent, którego celem jest lepsze zrozumienie procesów pogodotwórczych na największym archipelagu Ziemi oraz bardziej wiarygodne prognozy pogody w skali lokalnej oraz globalnej.

Jakie warunki sprzyjają ekstremalnym opadom?

Opublikowane badania koncentrują się na skalach czasowy od kilku dni do kilku tygodni o procesach fizycznych znanych z modulacji stref intensywnego deszczu na wielkich obszarach, takich jak monsun, oscylacje Maddena- Juliana (MJO) czy fale tropikalne. Wyniki przypisują pewną rolę anomaliom opadu związanym z monsunem i MJO (które jest głównym zjawiskiem pogodotwórczym w tropikach w skali czasowej kilku tygodni do kilku miesięcy) w zgodzie z dotychczasowym stanem badań. Opublikowane badania wskazują na nowy, istotny prekursor powodzi na Sumatrze – konwekcyjnie sprzężone fale Kelvina, które należą do grupy periodycznych zjawisk pogodowych zwanych falami tropikalnymi i poruszając się na wschód wzdłuż równika wpływają na lokalną warunki atmosferyczne. Fale Kelvina były niezależnie odpowiedzialne za prawie 30% powodzi oraz kontrybuowały do ponad 65% powodzi wraz monsunem, MJO lub obydwoma zjawiskami.

Czy powodzie mogą być lepiej prognozowane?

Pełniejsze zrozumienie roli pojawiających się okresowo układów pogodowych na powstawanie powodzi na Sumatrze stwarza warunki dla lepszej prognozy. W badanym okresie (2014-2018) niemal 60% powodzi na Sumatrze była związana z falami Kelvina, które istniały i były identyfikowalne w danych satelitarnych co najmniej 2 dni przed początkiem podtopień. Prognozy na dłuższy okres także są możliwe, ponieważ postęp w modelowaniu procesów fizycznych odpowiedzialnych za powstawanie i ewolucję opadu przekłada się na lepsze prognozy powstawania i ewolucji fal tropikalnych, w tym fal Kelvina. Ta przewidywalność może zostać wykorzystana w celu mitygacji części kosztów społeczno-ekonomicznych związanych z powodziami.

W skład zespołu badaczy, pod kierunkiem dr. Dariusza Baranowskiego (IGF PAN), wchodzą dr Maria K. Flatau i dr Jerome Schmidt z Naval Research Laboratory, prof. dr hab. Piotr J. Flatau of Scripps Institution of Oceanography, dr Dwikorita Karnawati, Dyrektor Generalna Agencji Meteorologii, Klimatologii i Geofizyki Republiki Indonezji (BMKG), Katarzyna Barabasz z Collegium Civitas, Michal Labuz, doktoranta Beata Latos (IGF PAN), Jaka A. I. Paski (BMKG) oraz dr Marzuki z Andalas University.

Wyniki badań ukazały się w prestiżowym Nature Communications.

Badania zostały sfinansowane przez National Science Foundation (USA), Fundację na rzecz Nauki Polskiej (Polska), Naval Research Laboratory (USA) oraz Agency for Meteorology, Climatology and Geophysics of the Republic of Indonesia (Indonezja).