Tag - tropiska cykloner

Tropiska cyklonen Eta återhämtar sig

Den senaste tropiska cyklonen på Atlanten, Eta, har skapat stor förödelse i Centralamerika.

Eta blev den näst kraftigaste novembercyklon som någonsin registrerats med vindar på 67 m/s, (240 km/h), som en kategori 4-orkan. Dess långsamma förflyttning skapade långvarigt extremt väder i form av vindar, flodvågor, regn och jordskred över stora delar av Centralamerika.

Efter att ha försvagats så meddelade just MetOffice att den återhämtar kraft och kommer att beröra Kuba, Bahamas och Florida.

Årets Atlantiska orkansäsong har redan slagit en rad rekord. Aldrig tidigare han man observerat så många tropiska cykloner under säsong, hittills 28 namngivna varav 12 orkaner (vindar över 33 m/s) och 5 ”major hurricanes” (kategori 3, 4 eller 5. Tidigare rekordet var 27 som sattes 2005. Officiellt slutar säsongen den sista november och det finns alltså utrymme för att ytterligare öka rekordåret 2020.

Det finns en tydlig relation mellan ökade halter växthusgaser, global uppvärmning, förändrade vädermönster och förekomsten av allt kraftigare och fler tropiska cykloner och annat extremväder som tex bränder, torka, skyfall, tinande permafrost, minskat istäcke mm.

/Martin

Irma, en på många sätt stor cyklon

Det som kan plocka mer Irma på jorden lite grann i alla fall är att cyklonen passerar över land. Irma är på väg att tangera Karibiens östra sida. Så länge Irma är till havs så kommer den att hämta mer energi från det, av en händelse, varma havet (29-30°C). Irma kommer då att bli en kategori 4 eller 5 orkan.

Men om orkanens centrum passerar över Dominikanska republiken, Haiti och Cuba så stör topografin (berg och skog) luftens rörelser, dessutom får den lite mindre latent värme från haven. Irma blir då ”bara” en kategori 2 eller 3 orkan.

Havets värmeinnehåll. Källa: University of Miami.

Nu kan ju ingen välja, men man kan fråga sig vad som är minst dåligt och hur samhällena påverkas i olika scenarier. Extremt kraftiga vindar, ”storm surge” (vattenmassor från havet som pressas in mot land och får havsnivån att stiga), kraftig nederbörd och jordskred lär det bli i alla fall. Men i olika volymer och proportioner.

Så kommer vi till Florida där Irma kommer att göra sig gällande på fredag eller lördag. Kanske kommer man att evakuera delar av staten. Det tar dock ett par tre dagar så beslut om detta kommer att komma på tisdag eller onsdag. För ett par dagar sedan fanns fortfarande optionen att Irma skulle tangera Karibien och sedan svänga kraftigare norrut, men nu tyder alltså alltmer på att Florida kommer att beröras av cyklonen.

Men fokusera inte så mycket på ”landfall”, dvs om centrum på orkanen kommer in över land. Irma växer ytterligare och ser inte bara ut att bli en 4:a, utan också en väldigt stor cyklon med ett vindfält som sträcker sig långt ut från dess centrum.

Traditionellt sett har orkanen med namn som börjar på bokstaven ”I”, dvs säsongens nionde cyklon, varit de som oftast pensionerats. Cyklonernas namn återanvänds, men om de skapat tillräckligt stor förödelse så ”pensioneras” namnet. Och orkaner men ”I” som begynnelsebokstav är de som oftast pensioneras.

Och hur intressant det är med orkaner som hotar USA så vill jag återigen poängtera att det pågår flera andra extremväderhändelser, en del ännu mer dramatiska, på andra platser på jorden. Men vi orkar väl inte ta in alltför mycket? Även om vi borde börja öva.

/Martin

Orkanen Harvey och klimatet

Orkanen Harvey har nedgraderat från en orkan kategori 4 till en tropisk storm. Kraftigast vindar var det på kvällen den 25 augusti amerikansk tid (00:00-05:00 GMT 26 aug). Då uppmättes medelvindar på 49 m/s och byvindar på 59 m/s på mätstationer över land.

(Som jämförelse: Stormen Gudrun (Götaland januari, 2005) hade medelvindar på 25-30 m/s och de kraftigaste vindbyarna uppmättes till 42 m/s.)

När tropiska cykloner (orkaner, hurricanes, tyfoner…) kommer in över land så försvinner det som föder dem, nämligen avdunstningen av vattenånga från det varma havet. Det gör att de tappar kraft. Nu blåser det ”bara” 18 m/s.

Men det regnar. Och det har regnat. Det finns mätstationer som har fått 680 mm regn inom loppet av 48 timmar! När Harvey har kommit in över land har det också uppstått tornados, virvelvindar.

Och det har inte slutat regna. Harvey ligger i stort sett stilla och suger in fuktig luft från havet. Det skapar en situation som delvis påminner om våra ”snökanoner”, men med regn istället. Och ju varmare luften är, desto mer fukt kan den innehålla.

Prognoserna indikerar att det kan komma så mycket som 50 inches, ca 1250 mm regn fram till mitten av veckan när Harvey ger upp. Drygt en meter! Det är mer än hela årsnederbörden in om loppet av ett par dagar!

Nåväl, har det här något med klimatförändringar att göra?

Ja, det har det.

Varmare i havet. Klimatförändringar har gjort att vattnet i Mexikanska gulfen är ungefär 0,5 °C varmare än normalt, dvs som det var för ett par decennier sedan. Därtill är det just nu ytterligare lite varmare, ungefär 0,5-1°C. Sammantaget 1-1,5°C varmare.

Det gör att det finns mellan 5 och 10% mer vattenånga tillgängligt för kondensation. Denna kondensation frigör i sin tur energin som driver cyklonen. (Den som vill fördjupa sig i energiövergångar kan kolla upp Clausius–Clapeyron).

Källa: WeatherUnderground

Djupare. Dessutom är det varmt djupare ner i havet. Det gör att energin inte tar slut lika fort som om det bara är ett grunt lager med varm vatten.

Havsnivån, globalt sett, är ca 2 dm högre nu än för hundra år sedan. Det låter inte mycket, men det gör skillnad. Dessutom är höjningen olika stor på olika platser, och ja, den är kraftigare när ekvatorn, dvs mer än 2 dm.

Jetvindarna. Nu börjar det bli riktigt intressant, vädret på en större skala. Till följd av att de arktiska områdena värms mer än områden närmare ekvatorn, så minskar temperaturkontrasterna över globen. Det gör i sin tur att jetvindarna, kraftiga vindar på 10 km höjd, drar sig norrut (norra halvklotet) samt blåser långsammare. Dessa jetvindar styr mycket av utvecklingen av låg- och högtryck.

Vädersystem. När jetvindarna avtar så blir vädersystemen mer stationära. De flyttas helt enkelt inte runt lika mycket som tidigare (och ”tidigare” är 10-15 år sedan). Så när det väl har uppstått ett högtryck så kan värmeböljan ligga kvar i veckor och månader (Europa 2003, Ryssland 2010) eller lågtryck och regnområden även de i veckor och månader (Pakistan 2010).

Det får också till följd att sannolikheten för att cykloner, som tex Harvey, inte driver vidare till andra områden. Cyklonen tar över som dominant kraft över den lokala väderutvecklingen.

Ibland får jag och klimatforskare frågor som ”Är cyklonen X orsakad av klimatförändringarna?” Frågan är formulerad som en Ja/Nej-fråga, men svaret är inte så enkelt. För säkerhets skull svarar därför de flesta ”nej”.

Det är som att fråga om det var dopning som gjorde att Justin Gatlin sprang så snabbt. Gatlin springer givetvis snabbare än de flesta även utan dopning. Men han kanske inte skulle ta världsrekord. Eller om baseball-spelaren Barry Bonds verkligen skulle ha slagit världsrekord i antal homerun om han inte varit dopad. Vilka av alla hans 762 homerun var orsakad av doping, och vilka han han gjort även om han inte varit dopad?

Sannolikheter. Det handlar om sannolikheter för att en händelse skall inträffa. I och med att vi förändrar klimatsystemet så kan vädermönster förändras. Alltifrån var och när lågtryck, monsuner, havsströmmar osv skall inträffa till hur detta interagerar med växtlighet och människans anpassning till systemen.

Tillgänglig energi. Men det handlar inte minst om hur mycket energi som finns tillgängligt. I synnerhet när vi talar om stormar, nederbörd och värmeböljor. Klimatförändringar, global uppvärmning, är ett resultat av att planeten Jorden inte strålar ut lika mycket energi i rymden som vi tar emot från solen. Det finns mer energi i vädret idag är för ett år sedan, tio år sedan och tusen år sedan. Energi som omvandlas mellan värme-, läges-, latent- och rörelseenergi. Det är inte konstigt att det blir kraftigare oväder.

Ja, cyklonen/stormen Harvey har med klimatförändringar att göra. Det är människans påverkan på globala strålningsbalansen, dvs vädret/klimatet, som har bidragit till att skapa Harvey.

/Martin

Obehagliga rekord av orkanen Patricia

Idag fredag lunch så blev den tropiska cyklonen/orkanen Patricia historisk genom att bli den kraftigaste orkanen som någonsin uppmätts i nordöstra Stilla Havet. Patricia har dessutom utvecklats mycket snabbt. Inom loppet av 36 timmar gick det från att vara ett litet tropiskt lågtryck till en kategori 5-orkan. I skrivande stund är de ihållande vindstyrkorna 90 m/s eller ca 325 km/h. I samband med vindbyar blåser det ännu mer.

Även lufttrycket är rekordlågt. Aldrig tidigare har ett så lågt tryck som 880 hPa uppmätts i östra delen av Stilla Havet. Tidigare rekorden var Wilma 2005 med 882 hPa och Gilbert 1988 med 888 hPa. Lägst någonsin var Tyfonen Tip 1979 med 870 hPa i västra Stilla Havet.

Tropiska cyklonen Patricia

Tropiska cyklonen Patricia. Credit: WeatherUnderground.

Amerikanska National Hurricane Center, NHC, gör prognosen att vindstyrkorna kommer att öka något till 92 m/s precis när Patricia kommer in över land över Mexikanska västkusten. Det gör den även till den kraftigaste orkanen som gjort ”landfall”. Detta inklusive Supertyfonen Haiyan som drog in över Filippinerna med vindar på 87 m/s den 2 november 2013. Fram till idag var Haiyan den kraftigaste tropiska cyklonen som någonsin observerats.

NOAA:s prognos på Patricias rörelse överlagrad på Google Earth.

NOAA:s prognos på Patricias rörelse överlagrad på Google Earth. Svensk sommartid är 7 timmar före CDT som anges som tidsreferens. 1 PM Fri motsvarar således fredag kl 19, 7AM Sat är Lördag kl 14 svensk tid. (Konvertera tid via tex World Time Buddy.)

Vad innebär en tropisk cyklon (orkan) kategori 5. Kategorierna hänför sig till den så kallade ”Saffir-Simpson skalan” som går från 1 (svagast) till 5 (kraftigast). Kategori 5 innebär ihållande vindar, medelvindar, som överstiger 71 m/s, dvs mer än 250 km/h.

Det är hastigheter som få av oss har upplevt annat än då man sitter i flygplan. Några jämförelser: Tänk dig dubbla motorvägsfarten. Eller en fallskärmshoppare som faller fritt ”på mage” når ca 200 km/h. ”Dykstil” så blir det 250-300 km/h.

NOAA beskriver konsekvenserna av en kategori 5 orkan som:

”Catastrophic damage will occur: A high percentage of framed homes will be destroyed, with total roof failure and wall collapse. Fallen trees and power poles will isolate residential areas. Power outages will last for weeks to possibly months. Most of the area will be uninhabitable for weeks or months.”

Det var vid 71 m/s. Nu har vi alltså 90 m/s.

En sista jämförelse för att relatera det till våra svenska extremer: Gudrun (8-9 januari 2005) var nätt och jämt en kategori 1 orkan. Lägsta lufttryck var 960 hPa. Mätstationen på Hanö registrerade 33 m/s i medelvind. I övrigt nådde de kraftigaste medelvindarna 25-30 m/s. (425.000 hushåll blev utan ström och 75 miljoner kubikmeter skog fälldes, mer än någon annan storm i Sverige medfört.)

Orkaner bildas till havs och får sin energi från vattenånga som avdunstar från den varma havsytan. När vattenångan kondenserar inne i molnet frigörs energi och rotationen, vindarna, ökar, Om orkanen rör sig långsamt så kommer till slut havsytan att kylas av, bland annat till följd av att kallare djuphavsvatten kommer upp till ytan. 

Avvikelser från normala temperaturer 22 oktober 2015. Credit http://www.elnino.noaa.gov

Avvikelser från normala temperaturer 22 oktober 2015. Credit: NOAA.

Patricia har bildats och utvecklats över rekordvarma vatten i Stilla havet. Detta är till stor del en följd av den mycket kraftiga El Niño som råder just nu. Det medför att varmt vatten ansamlas i de östra delarna av Stilla Havet. Patricia är den 9:e tropiska cyklonen som når minst nivå 4 under innevarande säsong.

Men temperaturen är hög inte bara på ytvattnet där Patricia rör sig utan även på större djup. Det har gjort att Patricia fortsätter att förstärkas. Det som till slut gör att vindarna avtar är när orkanen kommer in över kallare vatten eller drar in över land där tillförseln av energi upphör.

Tropiska cyklonen Patricias beräknade trajektorie (rörelse).

Tropiska cyklonen Patricias beräknade trajektorie (rörelse). Credit: WeatherUnderground.

Innan detta sker så kommer dock orkanen att hinna orsaka skador med stor förödelse. Patricia kommer troligen att dra in över det mexikanska fastlandet med full styrka, som en kategori 5-orkan. Det som kommer att drabba Mexiko är inte bara höga vindhastigheter utan även flodvågor i samband med att de kraftiga vindarna pressar upp havsvatten mot kusten samt intensivt regn. Stora områden kommer att få 200-400 mm regn och vissa platser så mycket som 600 mm. Detta kommer att skapa översvämningar och jordskred.

Varje år förekommer ett relativt stort antal tropiska orkaner. Men bara ett fåtal av dem drar in över land. Patricia tillhör en exklusiv liten skara om endast femton orkaner som som nått den kraftigaste nivån, kategori 5, på nordöstra Stilla Havet sedan 1959. Endast två av dessa kategori-5 orkaner har dragit in över Mexiko, då dessutom i försvagad form (Rick 2009 försvagades till en tropisk storm vid landfall, samt Kenna 2002 som en kategori 4 orkan)

Lågtryck som fördjupas mycket snabbt är extremt svåra att beräkna utveckligen av. Trots detta så har modellerna som beräknat Patricias intensifiering och bana de senaste dagarna varit mycket korrekta. I dagsläget ser det ut som om Patricia kommer att göra landfall mellan städerna Puerto Vallarta och Manzanillo i Mexiko under sent på fredag lokal tid.

När tropiska cykloner kommer in över land så försvagas de i samband med att flödet av energi och fukt från det varma havet upphör. Men Patricia kommer att fortsätta skapa problem såväl med kraftiga vindar som intensivt regn över den Amerikanska kontinenten. Tex beräknas östra Texas få 2-300 mm regn under helgen.

Vi följer utvecklingen.

/Martin

Film om tropiska cykloner på Svt Play

Ovädrens Planet, SVT Play

Jag ser filmen ”Ovädrens planet, del 1” på SVT Play. Intressant, okay pedagogik och snygg grafik. Men det finns även en del missvisande information i filmen:

1. De kraftigaste vindarna förekommer i samband med Tornados, inte tropiska cykloner. (Den kraftigast uppmätta vindstyrkan var 480 km/h i en tornado år 1999 i Oklahoma). Tropiska cykloner kommer på andra plats. Högst uppmätta vindhastighet i tropisk cyklon är 408 km/h (Olivia 1996). Däremot gör cyklonernas storlek att de innehåller mer total energi, det blåser helt enkelt över en större yta, dessutom betydligt längre tid.

2. Det sägs att ”ovädren” (Tropiska cykloner) kan dyka upp utan förklaring, på några timmar. I verkligheten har man koll på den flera dagar i förväg. Det man har problem med är detaljer i hur kraftiga orkanerna blir, inte om de blir. Det framkommer senare i programmet, men det är onödigt att hamra in en felaktighet som kan missförstås redan i början.

3. Luften i cyklonerna stiger högt upp i atmosfären, delvis in i stratosfären (under vissa specifika förhållanden som det skall visa sig senare i programmet). Men det är lite missvisande att säga att luften ”pumpas in i stratosfären”.

4. Av någon underlig anledning missar man att berätta att det som driver cyklonen (och ett vanligt stackmoln) är så kallad ”latent energi”, dvs att vattenånga kondenseras. Då frigörs värme och luften stiger kraftigare. Man kan höra det mellan raderna en bit in i programmet, men det kunde uttalas när man ändå talar om havstemperaturer, vindskjuvning och annat som är väsentligt. I synnerhet som det framkommer att luftfuktigheten tros bära på en nyckel till att förstå cyklonernas snabba intensifiering.

Även om jag låter lite kritisk här ovan så vill jag sammanfatta programmet som intressant och väl värt att se. Kommentarerna ovan skall snarast se som komplement till ett bra program. Men när jag ser det så kan ja inte låta bli att slås av dramatiseringen, man försöker få det till att låta som om forskarna ”gissar” och svävar i stor okunskap om cyklonerna. Vidare att detta leder till att folk får lida i onödan. Typ att osäkerheten i prognoserna gör att folk stannar hemma, trots varningar. Men vad kan man begära?

Jag vill påstå att de förutsägelser och scenarier om hur cyklonerna skall utvecklas och röra sig är fantastiskt bra. Det handlar inte om mekanik utan om dynamiska processer där man kan förutsäga stormar dagar innan det ens finns ett embryo till dem. Inte perfekt, men mycket bra.

/Martin