Hvad er Hail og hvorfor bliver Hailstorms værre? Undersøgelse forklarer

Som uheldige himmel flyttede overhead lige efter middag den 6. august, blev den lille skvæl af en haglsten hørt i poolen af ​​bjørneudstillingen ved Cheyenne Mountain Zoo i Colorado Springs. Øjeblikke senere begyndte en spræng af isbaser at falde fra himlen, med en eller to softball-størrelse hailstyler i blandingen. Mennesker og dyr scrambled for cover.

Efterfølgende blev hailstormens vrede afsløret: mindst otte mennesker blev såret, fem dyr blev dræbt og hundreder af biler alvorligt beskadiget i zoologisk parkeringsplads.

Uanset om du er en landmand, der forvalter hundredvis af hektar majs, en skolelærer i pleje af småbørn i recess eller en intetanende turist, der er begejstret for at se delfinskueshowet, er haglstormsager. Denne sommer Colorado Springs begivenhed er endnu en påmindelse om den ødelæggelse, som stor hagl kan bringe. Disse store haglhændelser synes at være mere og mere almindelige, hvilket har fået atmosfæriske forskere som mig til at undersøge tendenser i hailstorms samt andre alvorlige vejrfænomener. En bedre videnskabelig forståelse af hailstorm kan bidrage til at øge offentlighedens bevidsthed, herunder hvordan man bedst kan beskytte ens liv og ejendom.

Et rekordindstillingsår

Hail er nedbør, der falder i form af is. I grundtræk formes hagler, da vandet loftes ind i de tordenvejr, hvor det fryser. Superkølet væskevand ved disse højder kan fortsætte med at tilføre masse til en lille haglsten - i sidste ende bliver den for tung og falder ud af skyen.

De største haglstænger findes i stærke tordenvejr, kaldet superceller, som har tilstrækkeligt stærke optræk for at tillade haglhvaler at nå isområdet i skyen og således erhverve mere masse, før de falder ud. Supercells, og dermed stor hagl, hjælpes af varme og fugtige forhold, der fremmer stærke, saftige optræk og også et vindfelt, som styrker og vender med højden.

For alle, der bor i de store sletter, har i år været en haglesæson at huske, med mange flere store hageloner rapporteret end normalt. Hverken det samlede antal alvorlige haglrapporter - defineret af National Weather Service's Storm Prediction Center (SPC) som hagl på mere end 1 inch i diameter - eller det antal dage, hvor alvorlig hagl er faldet, var uhyre. Men i 2018 var procentdelen af ​​hagl større end 2 inches i diameter bestemt.

Her i Colorado har over 20 procent af alvorlige haglrapporter gennem begyndelsen af ​​september været mindst 2 tommer. Tre procent har været mindst 3 tommer - større end en standard 2,75 tommer baseball. Disse er de højeste procentdele i statshistorien. Desuden så Colorado en ny rekord, med hail større end 3 inches i diameter rapporteret 10 gange over syv forskellige dage.

Og disse tendenser holder også nationalt i henhold til foreløbige SPC-rapporter. På tværs af landet er procentdel af store hagelstene blandt de højest set siden århundredeskiftet. Geografisk strækker sig meget store haglrapporter for 2018 fra Idaho til Florida til Connecticut, med et maksimum i de vestlige Great Plains.

Så hvad foregår der?

En ny normal?

At have en stadig større andel af stor hagl er ikke en opmuntrende tendens for hjemme- eller bilejere.

SPC hagl databasen er landets primære kilde til hagl rapporter. De kommer fra en række kilder, herunder uddannede spotters, meteorologer, retshåndhævende myndigheder og offentligheden. Som sådan har databasen nogle iboende rapporteringsforudsigelser. For eksempel har rapporter tendens til at klynge rundt steder, hvor folk bor. Og folk har en tendens til at rapportere hagl af størrelser, de forbinder med fælles objekter, såsom golfbolde eller baseballs.

Men det er svært at tro, at folk pludselig bliver mere begejstrede for kun at rapportere stor hagl, samtidig med at man ignorerer den kvartstørrelse hagl, der stadig kan være en gener. Faktisk kan dette år være et antydning af, hvad der bliver almindeligt i fremtiden.

Effektivt at simulere væksten af ​​hagl i en model er næsten umulig på grund af de indviklede mikrofysiske processer involveret. Forestil dig vanskeligheden ved at forsøge at redegøre for haglens uberegnelige wobbling og tumbling i en sky og den konstante tilsætning og tab af vand på dens overflade. Som isning på kagen har hver haglsten en unik form, og det er næppe nogensinde sfærisk. Ikke desto mindre er det muligt at se på ændringer i variabler, der er vigtige for haglvækst.

Nylige undersøgelser vurderede virkningerne af klimaændringer på haglstørrelse og hyppighed ved hjælp af en haglvækstmodel med miljøvariabler tilpasset klimaændringer. Den relativt kølige og tørre Plains-region forventes at blive varmere og mere fugtig i et fremtidigt klima, hvilket fører til stærkere optræk og mere fugttilgængelighed. Under disse forhold fandt forskerne, at både gennemsnittet hagel diameter og hyppigheden af ​​stor hagl forekomst forventes at stige over den centrale del af landet.

Forskere ved Det Nationale Center for Atmosfærisk Forskning har konstateret, at der i et fremtidigt klima vil være mere stærke tordenvejr og færre svage. Dette resultat favoriserer igen en stigning i større haglestørrelser, da stærkere tordenvejr gør det muligt at cykle gennem hagllaget i længere tid.

Untangling Hvad driver trends

Er et skiftende klima alt, hvad der er ansvarligt for, hvad der synes at være et skifte mod storme med større haglestørrelser, der forekommer hyppigere? Hvad med befolkningsdynamik og urbanisering? Selvfølgelig kan hailstones kun rapporteres, hvor folk er omkring for at måle dem.

Disse spørgsmål har givet anledning til min nuværende forskning, der har til formål at differentiere de relative bidrag fra klimaændringer og befolkningsændringer til fremtidig haglrisiko. Jeg kombinerer en vejrmodel, der projekterer fremtidige ændringer i variabler, der fremmer haglstormer med rumlige befolkningsfremskrivninger fra NCAR og EPA. Målet er at vurdere, hvor og hvor meget den største menneskelige risiko fra stor hagl forventes at være i fremtiden.

Sammenlignet med tornadoer og orkaner har stor hagl haft relativt lidt forskningsopmærksomhed, men det begynder at ændre sig. Et stort internationalt værksted blev afholdt i august 2018 for at dele forskningsideer og resultater. At opnå en bedre forståelse af, hvordan hailstorm kan se ud i fremtiden, og hvilke steder der bliver mere udsatte, er af stor værdi for beslutningstagere, forsikringsbranchen og offentligheden. Forhåbentlig vil sådan viden spare alle - herunder feriefamilier i en populær zoo - mareridtet ved at håndtere ødelæggelse med softball-størrelse hagl.

Denne artikel blev oprindeligt udgivet på The Conversation af Samuel Childs. Læs den oprindelige artikel her.