Hva er Hail og hvorfor blir hailstorms blir verre? Studieforklaringer

Som uhyggelig himmel flyttet overhead rett etter middag den 6. august, ble det høstet en liten skvett av en haglstein i bassenget av bjørnutstillingen på Cheyenne Mountain Zoo i Colorado Springs. Øyeblikk senere begynte en sperring av isbjelker å falle fra himmelen, med en eller to softball-størrelse hagler i blandingen. Folk og dyr scrambled for cover.

Etterpå ble hailstormens vrede åpenbart: minst åtte personer skadet, fem dyr drept, og hundrevis av biler alvorlig skadet i dyreparkeringsplassen.

Enten du er en bonde som håndterer hundrevis av hektar med mais, en skolelærer i omsorg for små barn i bunnlinjen, eller en intetanende turist som er begeistret for å se delfinutstillingen, snakker hagelstormene. Denne sommerens Colorado Springs-event er enda en påminnelse om ødeleggelsen som stor hagl kan bringe. Disse store haglhendelsene ser ut til å bli stadig mer vanlige, noe som har ledet atmosfæriske forskere som meg til å undersøke trender i hagelstrømmer, samt andre alvorlige værfenomener. En bedre vitenskapelig forståelse av hagelstrømmer kan bidra til å øke offentlig bevissthet, inkludert hvordan man best kan beskytte ens liv og eiendom.

Et rekordinnstillingsår

Hail er nedbør som faller i form av is. I grunnleggende termer formes hagler som vann er loftet inn i de østre kuldeområder i tordenvær, hvor det fryser. Oppkjølt flytende vann i disse høyder kan fortsette å legge masse til en liten haglstein - til slutt blir den for tung og faller ut av skyen.

De største haglene er funnet i sterke tordenvær, kalt superceller, som har tilstrekkelig sterke oppdrag for å tillate haglene å nå isområdet i skyen, og dermed få mer masse før de faller ut. Supercells, og dermed stor hagl, støttes av varme og fuktige forhold som fremmer sterke, saftige oppdrag og også et vindfelt som styrker og svinger med høyde.

For alle som bor i de store sletter, har dette året vært en hagl sesong å huske, med mange flere store hageletter rapportert enn vanlig. Verken totalt antall alvorlige haglrapporter - definert av National Weather Service's Storm Prediction Center (SPC) som hagl over 1 tommer i diameter - eller antall dager hvor alvorlig hagl har falt, var utenom det vanlige. Men i 2018 var prosentandelen hagl større enn 2 inches i diameter sikkert.

Her i Colorado har over 20 prosent av alvorlige haglrapporter gjennom begynnelsen av september vært minst 2 tommer. Tre prosent har vært minst 3 tommer - større enn en standard 2,75 tommers baseball. Dette er de høyeste prosentene i statens historie. Videre så Colorado en ny rekord, med hail større enn 3 inches i diameter rapportert 10 ganger over syv forskjellige dager.

Og disse trendene holder også nasjonalt, i henhold til foreløpige SPC-rapporter. Over hele landet er prosentandeler av store hageloner blant de høyest settes siden århundreskiftet. Geografisk strekker seg meget store haglrapporter for 2018 fra Idaho til Florida til Connecticut, med et maksimum i de vestlige Great Plains.

Så hva skjer?

En ny normal?

Å ha en stadig høyere andel av stor hagl er ikke en oppmuntrende trend for hjem- eller bileiere.

SPC hagl databasen er landets primære kilde til hagl rapporter. De kommer fra en rekke kilder, inkludert trente spottere, meteorologer, rettshåndhevelse og allmennheten. Som sådan har databasen noen inneboende rapporteringsforskjeller. For eksempel har rapporter tendens til å klynge rundt steder der folk bor. Og folk har en tendens til å rapportere hagl av størrelser de forholder seg til vanlige gjenstander, for eksempel golfballer eller baseballs.

Men det er vanskelig å tro at folk plutselig blir mer begeistret for å rapportere bare stor hagl, mens du ignorerer den kvartstørrlige haglen som fortsatt kan være en plage. Faktisk kan dette året være et snev av hva som vil bli vanlig i fremtiden.

Effektivt å simulere veksten av hagl i en modell er nesten umulig på grunn av de intrikate mikrofysiske prosessene som er involvert. Tenk på vanskeligheten ved å prøve å redegjøre for haglens uberegnelige wobbling og tumbling i en sky og den konstante tillegg og tap av vann på overflaten. Som ising på kaken har hver haglstein en unik form, og det er neppe noen gang sfærisk. Likevel er det mulig å se på endringer i variabler som er viktige for haglvekst.

Nylig forskning vurderte effektene av klimaendringer på haglestørrelse og hyppighet, ved hjelp av en haglvoksningsmodell med miljøvariabler justert for klimaendringer. Den relativt kule og tørre Plains-regionen forventes å bli varmere og mer fuktig i et fremtidig klima, noe som fører til sterkere oppdrag og mer fuktighetstilgjengelighet. Under disse forholdene fant forskerne at både gjennomsnittlig hagel diameter og frekvens av stor hagel forekomst forventes å øke over den sentrale delen av landet.

Forskere ved Nasjonalt senter for atmosfærisk forskning har funnet ut at i et fremtidig klima vil det bli sterkere tordenvær og færre svake. Dette resultatet favoriserer igjen en økning i større haglestørrelser, siden sterkere tordenvær gjør at haglen kan sykles gjennom skylaget i lengre tid.

Untangling Hva driver trenden

Er et forandrende klima alt som er ansvarlig for hva som synes å være et skifte mot stormer med større haglestørrelser som forekommer hyppigere? Hva med befolkningsdynamikk og urbanisering? Tross alt kan hailstones kun rapporteres der folk er rundt for å måle dem.

Disse spørsmålene har ledet min nåværende forskning som tar sikte på å skille mellom de relative bidragene fra klimaendringer og befolkningsendring til fremtidig haglrisiko. Jeg kombinerer en værmodell som projiserer fremtidige endringer i variabler som fremmer hagelstrømmer med romlige prognoser fra NCAR og EPA. Målet er å vurdere hvor og hvor mye den største menneskelige risikoen fra stor hagl forventes å være i fremtiden.

Sammenlignet med tornadoer og orkaner har stor hagl fått relativt lite forskningsoppmerksomhet, men det begynner å forandre seg: Et stort internasjonalt verksted ble avholdt i august 2018 for å dele forskningsideer og resultater. Å få en bedre forståelse av hvordan hagelstrømmer kan se ut i fremtiden, og hvilke steder som kan bli mer utsatt, er av stor verdi for beslutningstakere, forsikringsbransjen og allmennheten. Forhåpentligvis vil slik kunnskap spare alle sammen - blant annet ferierende familier på en populær dyrehage - marerittet med å håndtere ødeleggelse med haug med softball-størrelse.

Denne artikkelen ble opprinnelig publisert på The Conversation av Samuel Childs. Les den opprinnelige artikkelen her.