Toplinski val nastavlja se diljem južne Europe, a vrhunac vrućina, s temperaturama i do 40 stupnjeva u Francuskoj, Italiji, Španjolskoj i Portugalu, očekuje se u nadolazećim danima.
Ovaj val zahvatio je i Hrvatsku, a predviđa se da će potrajati sve do kraja sljedećeg tjedna. U Bosni i Hercegovini visoke temperature najavljuju se za tjedan koji je pred nama.
Uzrok vrućinama je fenomen poznat kao toplinska kupola.
Meteorološki fenomen
Toplinska kupola je meteorološki fenomen u kojem se velika masa vrućeg zraka zarobljava iznad određenog područja, što uzrokuje ekstremne temperature. Uobičajeno topli zrak, budući da je rjeđi od hladnog, ima tendenciju podizanja.
Međutim, snažan sustav visokog tlaka može spriječiti to podizanje i širenje te prisiliti topli zrak da ostane zarobljen blizu površine u određenom području.
Sustavi visokog tlaka u tom smislu djeluju poput poklopca ili kupole nad određenim prostorom.
Atmosferski fizičar Branko Grisogono, profesor sa zagrebačkog PMF-a, tumači:
“Pojačana supsidencija u jakom anticiklonalnom polju zraka ne dopušta duboku mokru konvekciju i isparavanje, već svojim jakim ‘poklopcem’ čini suprotno – koči miješanje zraka i provjetravanje.”
“To se najčešće događa kada je mlazna struja, polarna ili suptropska, preslaba, a to slabljenje je nešto što se zbiva u ovim aktualnim klimatskim promjenama,” rekao je prošle godine za Index Grisogono.
Brojni problemi
Sunčeva energija zagrijava tlo, a to tlo potom zagrijava zrak iznad sebe. Bez mogućnosti da se digne i rasprši, zagrijani zrak ostaje pri tlu, gdje se dodatno zagrijava. On se pod kupolom sabija, a kako je njegova ukupna toplina zarobljena u manjem volumenu, temperatura mu dodatno raste.
Visoki tlak također sprječava nastanak oblaka i padalina, što znači da područje pod toplinskom kupolom ostaje suho i sunčano, što dodatno pojačava vrućinu.
Jedan od ekstremnih primjera toplinske kupole dogodio se 2021. godine u Sjevernoj Americi, kada su zapadni dijelovi SAD-a i Kanade doživjeli rekordne temperature iznad 40 stupnjeva, što je izazvalo brojne zdravstvene probleme i šumske požare.
Razumijevanje toplinskih kupola ključno je za pripremu i odgovor na toplinske valove, koji će zbog klimatskih promjena postajati sve češći i intenzivniji.
Studija objavljena u časopisu Nature Climate Change analizirala je toplinsku kupolu iz 2021. u zapadnoj Kanadi i SAD-u te zaključila da su klimatske promjene znatno povećale vjerojatnost takvih događaja. Prema toj studiji, ako globalna temperatura poraste za 2 stupnja iznad predindustrijske razine, toplinske kupole poput one iz 2021. mogle bi se događati svakih deset godina.
“Veza između ekstremnih vrućina i prosječne temperature može se djelomično objasniti povratnom spregom između vlažnosti tla i atmosfere. Očekuje se da će se vjerojatnost ekstremnih vrućina, sličnih onima iz 2021., povećati zbog općeg zagrijavanja, pojačane povratne sprege između vlažnosti tla i atmosfere te slabe, ali ipak znatno povećane vjerojatnosti pojave cirkulacije slične toplinskoj kupoli,” navode autori u sažetku.
Klimatske promjene
Bulletin of the Atomic Scientists objavio je 2023. godine da su toplinske kupole zbog klimatskih promjena postale pet puta vjerojatnije.
Klimatske promjene utječu na dinamiku atmosfere, uključujući promjene u obrascima visokog i niskog tlaka. Jači i trajniji sustavi visokog tlaka mogu dovesti do češćeg formiranja toplinskih kupola. Također, klimatske promjene mogu oslabiti mlazne struje (jet streams), što omogućuje sustavima visokog tlaka da dulje ostanu na jednom mjestu.
Kako se polarni ledeni pokrovi tope, a površine prekrivene šumama i travom zamjenjuju asfaltom i betonom, reflektivnost Zemljine površine se smanjuje. Tamnije površine apsorbiraju više topline, zbog čega se zrak iznad njih jače zagrijava. To može potaknuti češće formiranje i dulje trajanje toplinskih kupola.
Gradovi dodatno pogoršavaju učinke zbog urbanog toplinskog otoka. Beton, asfalt i drugi građevinski materijali zadržavaju više topline od prirodnih površina, čime se pojačava intenzitet toplinskih valova u urbanim sredinama.
Klimatske promjene također doprinose učestalijim i jačim sušama. Suho tlo i manjak vlage smanjuju mogućnost hlađenja površine isparavanjem, što dodatno pojačava učinak toplinskih kupola. Manjak vlage u zraku također smanjuje stvaranje oblaka, što omogućava da još više sunčeve energije stigne do tla i zagrije ga.
Trajanje toplinskih kupola
S klimatskim promjenama toplinske kupole bi mogle trajati sve dulje.
Kako je već istaknuto, klimatske promjene mogu uzrokovati slabljenje visinske struje i smanjenje temperaturne razlike između polarnih i tropskih krajeva. Budući da se polarni krajevi zbog otapanja leda zagrijavaju brže, to usporava kretanje atmosferskih sustava.
To znači da se sustavi visokog tlaka, koji uzrokuju toplinske kupole, mogu dulje zadržavati iznad istih područja.
Produžene suše dodatno smanjuju vlažnost tla, što stabilizira visoki tlak i omogućuje toplinskim kupolama da dulje traju.
