Varmt havvann skaper det perfekte uværet

«Det føles som å kjøre en gammel berg-og-dal-bane gjennom en bilvask.» Slik beskriver juniorløytnant Kevin Doremus ved den amerikanske værtjenesten NOAA hvordan han opplevde å fly inn i kategori 5-orkanen Dorian – den kraftigste orkanen som noen gang er målt på Bahamas – i 2019.

Og berg-og-dal-banen blir bare villere og villere.

Et team av forskere ved universitetet i Okinawa i Japan har undersøkt orkandata fra de siste 50 årene og avslørt at orkanene har blitt kraftigere, og at de bevarer styrken lenger enn før når de kommer inn over land.

Utviklingen vil bare fortsette etter hvert som kloden blir varmere. Dermed kan vi vente oss superorkaner med vindstyrke på over 300 km/t – og dermed uoverskuelige ødeleggelser.

Jorden virvler opp orkaner

Orkaner har ulike navn ulike steder i verden: Det vi kjenner som orkaner i Vesten, kalles sykloner og tyfoner i Asia, men det er det samme værfenomenet.

Tropiske orkaner blir vanligvis dannet nær ekvator når havtemperaturen er minst 26,5 grader. Da stiger den varme og fuktige luften opp og skaper et område med lavtrykk like over havoverflaten.

Lavtrykket suger til seg luftmasser fra sidene, som også blir varmet opp av det varme havvannet. De nye luftmassene stiger til værs og fôrer skyene med stadig større mengder fuktighet og energi.

Men det i seg selv er ikke nok til at en orkan kan oppstå. Den får hjelpe av corioliskraften, som blir skapt av jordens rotasjon.

Corioliskraften sørger for at det lave lufttrykket i den begynnende rotasjonen til orkanen holdes ved like, slik at den kan bygge seg opp stadig større mengder vanndamp og energi.

Orkaner deles inn etter Saffir-Simpson-skalaen etter hvor ødeleggende de er. Kategori 1-orkaner begynner ved 120 km/t, og hvis hastigheten passerer 250 km/t, er orkanen i kategori 5, noe som betegnes som svært ødeleggende.

I USA har det blitt registrert 49 orkaner i kategori 5 og 10 med vind på over 290 km/t. Det har fått flere meteorologer og forskere til å foreslå at man innfører enda et trinn på orkanskalaen, kategori 6, for med den globale oppvarmingen blir orkanenes motor stadig kraftigere.

Orkaner blir mer dødelige

En lang rekke forskere har sammenlignet orkandata og er enige om at orkanene i framtiden vil bli mer voldsomme og koste tusenvis av liv.

«Det er fortsatt ikke enighet om at det blir flere orkaner, men det er ikke tvil om at de kraftigste uværene vil bli kraftigere», sier Eigil Kaas, som er professor i meteorologi ved Københavns Universitet.

Først og fremst medfører høyere havtemperaturer mer vanndamp i atmosfæren – og dermed mer energi til orkanene.

Og det vil ha stor betydning om temperaturen i verden stiger med en eller to grader: Stiger temperaturen én grad, vil atmosfæren ifølge Clausius-Clapeyron-ligningen inneholde sju prosent mer vanndamp. Er stigningen på to grader, øker mengden vanndamp med 14 prosent.

Dessuten har verdens havnivå siden 1880 steget med opp mot 24 centimeter. Mesteparten av denne stigningen har skjedd de siste 30 årene ved at innlandsis og isbreer har begynt å smelte med voldsomt fart. Den høyere vannstanden i havene betyr at orkanenes stormflo vil gå høyere opp og ramme områder som hittil har vært uberørt.

For det tredje vil mer nedbør fra en varmere atmosfære bety enda flere oversvømmelser i regioner langt fra kysten. Siden 1970 har nesten 60 prosent av dødsfallene som ikke var forårsaket av stormflo, vært relatert til oversvømmelser inne i landet. Den økte nedbøren øker dessuten risikoen for forurensning av drikkevannet.

Derfor er det ikke lenger bare kystregioner som må ta sine forbehold.

Klimafysikerne Lin Li og Pinaki Chakraborty ved universitetet i Okinawa har sammenlignet orkaner i Nord-Atlanteren fra de siste 50 årene og vist at de har blitt mer utholdende. Mens orkaner tidligere mistet 75 prosent av intensiteten etter et døgn over land, er tallet nå 50 prosent.

I takt med at temperaturen stiger, vil orkanene derfor herje lenger inne i landet og drepe flere mennesker.

Men det er ikke bare den globale oppvarmingen som er skyld i at orkanene blir stadig farligere. Stadig flere bosetter seg ved kysten, og vi plasserer flere og flere verdier der.

Bare i USA lever 95 millioner mennesker langs kysten, og i Mexicogolfen er tallet 60 millioner. Befolkningsveksten langs kystene har steget med over 15 prosent siden 2000. Det øker sårbarheten når orkanene kommer.

Heldigvis vil en gruppe modige forskere nå gjøre sitt for å varsle de utsatte områdene før katastrofen rammer.

Orkanjegere sikter etter øyet

De såkalte orkanjegerne i den amerikanske værtjenesten, NOAA, har fløyet på oppdrag for å samle inn data i Atlanterhavet og Stillehavet siden 1944.

Flyvningene gir informasjon om vindhastighet og atmosfærisk trykk som man ikke kan få fra satellitter eller radar på land.

«Når du nærmer deg orkanens øye, treffer du en mur av vann som gjør det umulig å se noe ut av vinduene. Det er som om noen har skrudd på en brannslange. Men du presser på og fortsetter», forteller juniorløytnant Kevin Doremus til Illustrert Vitenskap.

Han flyr til daglig et spesialbygd Lockheed Martin WP-3D Orion-patruljefly som er malt i NOAAs hvite og blå farger, noe som får det til å minne ganske mye om et charterfly. Men man må ikke la seg lure: Det er nok høyteknologi om bord til å konkurrere med internasjonale værtjenester.

Flyet er blant annet utstyrt med tre ulike radarer og et mikrobølgeradiometer som analyserer vindhastigheten og nedbørsmengden ved havoverflaten. Begge deler er viktige når stormflovarsler skal sendes ut.

Dessuten skyter forskerne ut måleinstrumenter som kalles droppsonder. I fallskjerm daler sylinderne ned gjennom orkanen og analyserer blant annet trykk og temperatur.

Faren for mer voldsome orkaner har også fått Kina og Japan til å sende ut fly for å overvåke syklonene i Stillehavet.

I 2011 sendte Hong Kong-observatoriet for første gang ut fly for å overvåke tyfoner, som i gjennomsnitt rammer Sørøst-Kina sju ganger i året. Og i 2017 var det Japans tur til å sende et fly inn i tyfonen Lan, som nærmet seg hovedøya Honshu.

Men det er det sørlige USA som er mest utsatt.

Miami er dødsdømt

Hvis en kategori 5-orkan treffer land i det sørøstlige Florida, vil den utradere Miami og sende økonomiske sjokkbølger verden rundt.

Ifølge Shahid Hamid, som er professor og orkanforsker ved Florida International University, er Miami en katastrofe som bare venter på å skje. Det vil bli skader for 250 milliarder dollar.

Og det vil ikke være første gang en orkan her får voldsomme konsekvenser.

I 1926 ble byen rasert av «den store Miami-orkanen». Orkanen ble en så stor utgiftspost for den amerikanske staten at den betraktes som en av årsakene til depresjonen som på 1930-tallet tvang USAs økonomi i kne.

Professor Suzana Camargo ved Columbia University i New York er ekspert på Miami-orkanen. Hun mener det er et problem at stadig flere mennesker bosetter seg i utsatte områder. Innbyggertallet i Miami var i 1926 omkring 60 000 – i dag er det over en halv million.

«Konsekvensene for befolkningen vil være større i framtiden fordi vi har bygd storbyer i sårbare områder. Det er et større problem enn at uværene blir kraftigere», sier hun til Illustrert Vitenskap.

Når Suzana Camargo skal si noe om framtidens vær, bruker hun klimamodeller og datasimuleringer.

Selv om modellene ikke er perfekte, regner hun med at orkanene ved utgangen av det 21. århundret både vil være mye mer voldsomme og bringe med seg mer nedbør.

Superdatamaskiner forutsier uvær

I dag bruker værtjenestene superdatamaskiner som kjører simuleringer av orkaner i stadig høyere oppløsning og gjengir den vekselvirkningen som oppstår mellom havet og atmosfæren, med ulike typer skyer, støv og andre luftbårne partikler.

Ifølge Suzana Camargo blir disse modellene hele tiden bedre, noe som gir mer presise prognoser.

Det vil gjøre det mulig å evakuere befolkningen tidligere, så selv om orkanene blir stadig kraftigere og herjer lenger inne i landet, trenger de ikke nødvendigvis å koste flere menneskeliv.

Den økte datakraften betyr imidlertid ikke at orkanjegerne snart må se seg om etter en annen jobb.

«Ikke i det hele tatt», sier Camargo. «Datamaskinen må fortsatt fôres med data man bare kan få ved å sende et fly gjennom orkanen.»

Forklaringen er at selv små endringer i de dataene fører til store forskjeller for prognosen når et uvær er under oppseiling. Hvis orkanens innledende vilkår blir endret bare litt, kan den til sjuende og sist få en helt annen kurs, intensitet og størrelse.

«Det er den såkalte sommerfugleeffekten», sier Camargo.

Så juniorløytnant Kevin Doremus må nok belage seg på å kjøre den gamle berg-og-dal-banen gjennom enda en bilvask.