• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Pojawiają się lepsze modele prognozowania sztormów

    15.06.2011. 16:17
    opublikowane przez: Redakcja Naukowy.pl

    Suche regiony na świecie marzą o ulewach, które nawodnią ich spieczone gleby. Nowe badania międzynarodowe nad powstawaniem burz mogą udoskonalić prognozowanie opadów w suchych regionach, zwłaszcza w Afryce, gdzie susze i krótkie okresy wegetacji to norma. Badania, których odkrycia zaprezentowano w czasopiśmie Nature Geoscience, zostały częściowo dofinansowane z unijnego grantu z budżetu Szóstego Programu Ramowego (6PR).

    Naukowcy z Australii, Francji i Wlk. Brytanii, pracujący pod kierunkiem Centrum Ekologii i Hydrologii w Wlk. Brytanii, przeanalizowali region Sahelu w Afryce Zachodniej na podstawie zdjęć satelitarnych wysokiej rozdzielczości. Odkryli, że powstawanie burz pozostaje pod wpływem krótkich zmian w wilgotności gleby nad obszarami zaledwie kilkudziesięciu kilometrów.

    Zdaniem naukowców w Sahel może w mgnieniu oka uderzyć monsun. A zatem dla rolników kluczowe znaczenie ma prawidłowa ocena odpowiedniego momentu na rozpoczęcie sadzenia i przewidywanie początku pory deszczowej. Dysponowanie tymi danymi może, zdaniem naukowców, oznaczać różnicę: dobre zbiory albo ich brak.

    W skrócie udoskonalone modelowanie prognostyczne może okazać się strategicznym narzędziem dla osób polegających na wiedzy o tym, kiedy spadnie deszcz. Jeden zły ruch może wpędzić w kłopoty gospodarcze, a nawet doprowadzić do śmierci.

    W latach 2006 - 2010 zespół przejrzał zdjęcia satelitarne wykonywane co 15 minut w skali kilku kilometrów, aby zbadać dzień po dniu powstawanie burz w porze deszczowej.

    Łącznie analizie poddano 3.765 burz na przestrzeni 2,5 mln kilometrów, dzięki czemu zespół pozyskał potrzebne dane do ustalenia, jak często, kiedy i gdzie tworzy się konwekcja (tj. powstają chmury).

    Odkryto, że zmienność wilgotności gleby na długościach rzędu od 10 do 40 km silnie oddziałuje na proces powstawania burz, co potwierdzone było pojawianiem się chmur konwekcyjnych. Naukowcy twierdzą, że szansę na powstanie ulewy podwajają się nad silnymi gradientami wilgotności gleby w porównaniu z tymi nad jednolitymi warunkami wilgotności gruntu. W sumie 37% zaczątków burz zanalizowanych przez naukowców przeszło w deszcz nad najwyższymi, 25% gradientami wilgotności gleby.

    "Opady deszczu trudno przewidzieć, zwłaszcza w regionach takich jak Sahel, gdzie duże burze mogą powstać z niczego w ciągu kilku godzin" - mówi naczelny autor artykułu dr Chris Taylor z Centrum Ekologii i Hydrologii. "Odkryliśmy, że obszary o kontrastującej wilgotności gleby odgrywają istotną rolę w tworzeniu nowych burz, a czynnik ten nie jest uwzględniany w obecnych modelach klimatycznych. Wyniki naszych badań pokazują, że to oddziaływanie ma istotne znaczenie dla zazwyczaj jednej burzy na osiem, w regionie szczególnie podatnym na susze i niskie plony."

    Dr Taylor dodaje, że wykorzystanie danych generowanych przez satelity wyposaża naukowców w środki do doskonalenia prognoz pogody i przyszłego klimatu na podstawie modeli.

    Wypowiadając się na temat wyników badań, współautor dr Phil Harris z Centrum Ekologii i Hydrologii stwierdził: "Z uwagi na fakt, że ten zbiór danych jest znacznie większy niż we wcześniejszych badaniach i obejmuje kilka lat, jesteśmy bardziej pewni wyników. Teraz, kiedy możemy ująć ten proces ilościowo i zapewnić modelom klimatycznym odpowiednie warunki do obróbki, istnieje większe prawdopodobieństwo, że zainicjują one burze w odpowiednich miejscach."

    Wkład w badania wnieśli naukowcy z Centre National de Researches Météorologiques (CNRM) we Francji i Uniwersytetu Macquarie w Australii.

    Za: CORDIS

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Wilgotność gleby, wilgotność gruntu wyraża ilość wody w gruncie (glebie). Zasobność gleby (gruntu) w wodę jest wyrażona wilgotnością poszczególnych warstw jej profilu. Gleby bagienne - typ gleb, powstający w warunkach stałej wilgotności gruntu, spowodowanej płytkim położeniem zwierciadła wód podziemnych i przy obecności roślin wilgotnolubnych. Na ich kierunek rozwoju wpływa niedostatek tlenu, co hamuje rozkład resztek organicznych i powoduje powstanie torfu. W Polsce spotykane głównie na pojezierzach i na Polesiu; wraz z glebami murszowymi zajmują ok. 8% powierzchni kraju. Obszary ich występowania są wykorzystywane jako łąki i pastwiska. Gleby bagienne należą do gleb śródstrefowych. Gleby te są mało urodzajne, ponieważ nie przepuszczają wody lub proces przepuszczalności trwa przez długi okres. Współczynnik więdnięcia – ilość wody w glebie, czyli wilgotność gleby, przy której rośliny zaczynają nieodwracalnie więdnąć, parametr nazywany inaczej „wilgotnością trwałego więdnięcia” (WTW) lub „punktem trwałego więdnięcia” (PTW). Wyróżnia się:


    Curiosity Rover – zautomatyzowane i autonomiczne laboratorium naukowo-badawcze wysłane na Marsa, w ramach programu badawczego Mars Science Laboratory (MSL) w celu oceny możliwości występowania potencjalnych warunków do życia w przeszłości, zbadania możliwości utrzymania się życia organicznego na Marsie, wykonania pomiarów meteorologicznych, poszukiwania pierwiastków biogennych, badania stopnia wilgotności gleby oraz poszukiwanie wody i związków mineralnych z nią związanych, przeprowadzenia pomiarów widma wysokoenergetycznego promieniowania naturalnego, zbadania składu skał i gleby oraz określenia charakterystyki możliwych cyklów hydrologicznych na badanej planecie. Głęboka konwekcja – pojęcie meteorologiczne oznaczające gwałtowny rozwój chmur konwekcyjnych, burz lub cyklonów tropikalanych. Jest to powodowane przez silne prądy wstępujące, dużą wilgotność powietrza i inne czynniki powodujące rozwój intensywnej konwekcji.

    Zwięzłość gleby - cecha gleby wskazująca na stopień (siłę) związania poszczególnych cząstek glebowych ze sobą, dzięki czemu gleba stawia większy lub mniejszy opór siłom zewnętrznym (na przykład rozcinanie pługiem). Zależy głównie od składu granulometrycznego, struktury, układu, zawartości koloidów, wilgotności. Linia szkwału - strefa układających się w linię burz, które mają wspólną przyczynę powstania i formują się zwykle przed frontem chłodnym. Tego typu burze mogą tworzyć linie długości kilkuset kilometrów, często istnieją przez wiele godzin i mogą przynosić wiele wyładowań atmosferycznych, porywiste wiatry, intensywne opady deszczu i gradu, a czasem również tornada.

    Żyzność gleby – naturalna zdolność gleby do zaspokajania potrzeb roślin. Stanowi ona zespół morfologicznych, fizycznych, chemicznych, fizykochemicznych, biochemicznych i biologicznych właściwości gleby, zapewniających roślinom odpowiednie warunki wzrostu. Jest wypadkową naturalnej zasobności i właściwości gleby. Humidex – wskaźnik wprowadzony do nauki przez kanadyjskich meteorologów. Opisuje on odczuwanie upałów przez przeciętnego człowieka poprzez wpływ kombinacji dwóch podstawowych czynników jakimi są temperatura i wilgotność. Jest on bardziej precyzyjny niż sama temperatura, ponieważ kiedy rośnie wilgotność powietrza, rośnie również wrażliwość ludzkiego organizmu na temperaturę. Przy większej wilgotności człowiek gorzej znosi upały. Kiedy temperatura wynosi 30 °C a wyliczony wskaźnik humidex wynosi 40, to oznacza, że wilgotne powietrze jest odczuwalne w przybliżeniu jak przy suchym powietrzu przy temperaturze 40 °C. Wskaźnik humidex jest podawany latem podczas prognoz pogody, szczególnie w Kanadzie skąd się wywodzi, by ostrzegać ludność przed upałami.

    Wilgotność optymalna – jest to wilgotność, przy której w ustalonych (normowych) warunkach ubijania można osiągnąć maksymalne zagęszczenie gruntu. Badanie wilgotności optymalnej jest przeprowadzane za pomocą aparatu Proctora. Wilgotność optymalną ustala się najczęściej przy projektowaniu nawierzchni drogowych, boisk, czy nasypów ziemnych.

    Fougeryt (zielona rdza) – minerał żelaza występujący w poziomie glejowym gleby i odgrywający istotną rolę w obiegu żelaza w przyrodzie oraz tworzeniu złoży tlenków żelaza. Budowa niebieskozielonych składników gleby występujących w warunkach dużej wilgotności i braku dostępu powietrza, określanych jako zielona rdza, badana była od kilkudziesięciu lat, jednak zaklasyfikowanie tych struktur przez International Mineralogical Association jako minerału nastąpiło dopiero w roku 2004 (pod numerem IMA 2003-057).

    Gleby zabagniane - rząd gleb, w których proces glejowy jest dominującym czynnikiem kształtującym te gleby. Może być on wywołany wodami gruntowymi (proces gruntowego oglejenia), lub wodami opadowymi (proces opadowo-glejowy).

    Dodano: 15.06.2011. 16:17  


    Najnowsze