A felhők új szerepe a klímahatásban
A felhők az alapvető légköri mozgások eredményeként születnek: a nedves levegő felszáll, lehűl, a vízpára kicsapódik, és létrejönnek a jól ismert fehér foltok az égen. Ezzel egy időben a kondenzáció hőt is termel, ami még jobban felpörgeti a viharokat. Azonban a felhők és az őket hajtó folyamatok szabályszerűségei sokáig megfoghatatlanok maradtak a klímamodellek számára, hiszen a modellek a valóságot csak erősen leegyszerűsített formában képesek utánozni. Emiatt a nagyléptékű, valóban extrém csapadékhoz vezető jelenségek magyarázata hiányos maradt.
Lényeges hangsúlyozni, hogy az évszázados elméletek szerint minden Celsius-foknyi melegedés 7 százalékkal növeli a légkör maximális nedvességtartalmát. Ugyanakkor a gyakorlatban a mért csapadék gyakran ennél is jobban megugrik, néha kétszeresére emelkedik, ahogyan az 2025 márciusában, Bahía Blancában történt: az éves csapadékmennyiség fele lezúdult kevesebb mint fél nap alatt, halálos áradásokat okozva.
Miért csapzódnak össze a felhők?
A magyarázat kulcsa a felhők csoportosulásában rejlik. Karoline Muller vezetésével új szemlélet jelent meg: a felhőket nem magukban, hanem környezetükkel összefüggésben, belső és peremi folyamataik alapján kell vizsgálni. Ennek nyomán alakítottak ki egyszerűsített szimulációkat, amelyekben a Földet egy pár száz kilométeres, sekély „dobozként” modellezik, figyelve, hogyan viselkednek a felhők mindenféle külső zavaró tényező – hegyek, a Föld forgása vagy évszakos változás – nélkül. Meglepő fordulatként a felhők spontán csapzódni kezdtek ezekben a modellekben, holott semmi sem indokolta ezt.
A fordulat oka mindenkit meglepett: a légköri sugárzási hűlés játszott főszerepet. Amikor kevés a felhő, a felszín által kisugárzott hő jelentős része a világűrbe távozik, lehűti a levegőt, ami beindítja az áramlást a felhősebb területek felé – ahol viszont egyre melegebb, nedvesebb levegő gyűlik össze, így újabb és nagyobb felhőcsoportok jönnek létre. A felhők környezetében zajló egyéb kisméretű turbulens áramlások – például a felhők szélén kialakuló keveredés, az entrainment – szintén hozzájárulnak a folyamat felpörgéséhez. A felhők így nemcsak hosszabb ideig maradnak fenn, de fokozatosan nagyobb tömbökbe tömörülnek, ami hevesebb, tartósabb viharokat eredményez.
A heves esőzések hátterében
A troposzféra mikrofolyamatai különösen a trópusi térségben vezetnek extrém esőzésekhez, ahol a jövőbeli csapadékeloszlására vonatkozó bizonytalanság a legnagyobb. A felhőcsoportosulás azzal, hogy egy helyre sűríti a meleg, nedves levegőt, közel másfélszeresére növeli a rövid idejű csapadék intenzitását. Az ilyen „tömör” felhők belsejében hulló esőcseppek kevesebbet párolognak útjuk során, így több víz éri el a felszínt.
Ebből kifolyólag nem meglepő, hogy világszerte egyre több a villámárvíz: a pillanatok alatt lezúduló, gigászi mennyiségű eső rendszerint ezekből a tömörülő, szupercellás felhőkből érkezik. Ezt a hatást tovább erősíti az a hőmérsékleti sajátosság, hogy melegebb környezetben a viharfelhők kevesebb havat és jóval több esőt zúdítanak le, ráadásul a nagyobb esőcseppek gyorsabban esnek le, kevesebbet párolognak, még durvább csapadékintenzitást okozva.
Modellek, dilemmák, kilátások
A kutatók most azt keresik, hogyan alakulnak ezen folyamatok a további globális felmelegedés során. Egyes modellek azt mutatják, hogy a jövőben a felhők, valamint a légköri konvekció intenzívebben fognak csapzódni, soha nem látott mennyiségű csapadékkal járó viharokat okozva. Más modellek óvatosabbak és kevesebb intenzív csoportosulást vetítenek előre, ezért továbbra sincs egységes válasz.
Az új generációs, nagyfelbontású, úgynevezett „globális viharmodellek” – amelyek az apró légáramlatoktól egészen a nagy kiterjedésű felhőrendszerekig mindent egyszerre képesek szimulálni – ötvenszer pontosabb képet adnak, viszont hatalmas számítási kapacitást igényelnek. Az egyik kutatásban, amely 2024-ben jelent meg, kimutatták: a trópusi égövben a melegebb levegő ritkábban, de nagyobb, hosszabb életű viharokhoz vezetett – ezek pedig egy nap alatt több csapadékot produkáltak, mint azt az alaptételek előrevetítették.
Mi várható a következő években?
A valós mérési adatok jelentős része továbbra is hiányos, különösen a trópusokon. Ez jelentős bizonytalanságot szül az előrejelzésekben, ami súlyos árral jár: 2025 júniusában például Venezuelában és Kolumbiában a váratlan özönvíz nemcsak épületeket, de emberéleteket is elvitt, miközben a kutatók szinte semmit sem tudtak a vihar kiváltó okairól.
A helyzet javulni látszik: a közeljövőben sorra indulnak nagyléptékű mérési projektek, radaros tengeri kutatóhajók már most is vizsgálják a felhőcsoportosulások szerkezetét. 2029-re két új űrszonda segít majd a Föld felszín közeli szél- és felhőmozgásait globálisan mérni. Lényeges hangsúlyozni, hogy ezek az adatok végre segíthetnek megérteni, miként alakulnak ki a leghevesebb esőzéseket kiváltó felhőcsoportosulások, és valóban felkészültebbé válhatunk az egyre gyakrabban jelentkező klímakatasztrófákra.
