Ученият Валентин Симеонов разкрива причините за екстремните валежи, причинили наводненията по Южното Черноморие

Една от основните предпоставки за екстремните валежи по Южното Черноморие и тяхната връзка с глобалните климатични промени е образуването на Омега-блок, който захваща две зони с ниско, и една зона с високо атмосферно налягане в гънките с разположено над тях струйно течение. Този блок установява зона с ниско налягане над Йонийско море, която е отговорна за валежите по Южното Черноморие. Рекордно високите температури на водата в Средиземно море, в резултат на климатичните промени, предизвикват повишено изпарение, което води до по-големи количества влага и съответно захранва валежите и създава предпоставки за страшни бедствия.

Това споделя в анализ за climateka.bg Валентин Симеонов с докторантура специалност “Квантова електроника”, с дисертация “Оптимизация и използване на лидар с диференциално поглъщане за измерване на озон в тропосферата”, във Физическия факултет на СУ “Климент Охридски”. От 1980 до 1995 г. е работил като научен сътрудник в Института по електроника в БАН. От 1995 г. работи във Федералния институт за технологии в Лозана, Швейцария, където основната му дейност е по разработване и използване на дистанционни оптични методи за измерване на замърсяването на въздуха и изследване на химични и физични процеси в атмосферата, както и измерване на основните парникови газове. По съвместен проект с Швейцарската метеорологична служба, разработва специализиран Раманов лидар, който измерва непрекъснато вертикални профили на атмосферните влажност, температура и аерозоли. Този лидар засега е единственият от този тип в света и се използва от Швейцарската метеорологична служба за краткосрочни прогнози, както и за създаване на дългосрочна база данни за климатологията. През годините е ръководител на множество проекти в Швейцария, Европа и към Световната метеорологична организация. Основните му научни интереси са в областта на атмосферната химия и физика, но предимно по проблемите на климата. 

На 5 септември заради интензивни валежи, причинили наводнения по Южното Черноморие, в Царево бе обявено бедствено положение. До момента властите съобщиха, че загиналите са четирима, засегнати са над 4000 души и са наводнени стотици домове и хотели. 

Екстремните валежи в България, Гърция, Испания и Турция, наблюдавани през последните дни, са резултат от взаимодействието на няколко фактора – като блокиране на процеси, определящи времето, повишена температура на морската вода и други, коментира Симеонов.

Времето и промените му по нашите географски ширини се определя основно от придвижването от запад на изток на редуващи се зони с високо и ниско атмосферно налягане. В зоните с високо налягане времето е безоблачно и топло, а в тези с ниско налягане, то е по-студено, облачно и съпроводено с валежи. Когато придвижването на тези зони спре по някаква причина, това се нарича блокиране и промените на времето на дадено място се забавят или спират също. Това блокиране може да продължи от дни до седмици. 

Какво е Омега-блок и как той е допринесъл за екстремните валежи по Черноморието?

Една от причините за екстремните валежи по Южното Черноморие е блокиране на обширна зона с високо налягане от две зони с ниско налягане, разположени на югоизток и югозапад от нея, известно като Омега-блок . Името идва от факта, че границата с постоянно налягане (изобара), разделяща тези зони, има формата на главната гръцка буква Омега. При конкретния Омега-блок, зоната с високо налягане е разположена над Централна и Западна Европа и там времето е по-горещо от обичайното за сезона. Западната зона с ниско налягане е разположена в Атлантическия океан, на запад от Испания. Тази зона доведе до екстремни валежи и наводнения, достигащи и до столицата Мадрид. Източната зона е с център над Йонийско море и обхваща и части от България. На нея се дължат екстремните валежи в Гърция и България. 

Фигура 1: Разпределение на зоните с високо и ниско налягане, обхванати от Омега-блок. Зоната с ниско налягане над Йонийско море е една от причините за екстремните наводнения. Източник: www.pivotalweather.com.

Най-често причината за образуването на Омега-блок е влиянието на т.нар. струйно течение (jet stream) върху областите с високо и ниско налягане. Струйното течение, което влияе на времето в Европа, е разположено на височини между 9 и 15 км, между 40 и 60° северна ширина и представлява въздушен поток (вятър), който се движи от запад на изток със скорост от няколкостотин км/ч.

Струйното течение се задвижва от разликите в температурата на въздуха между областите разположени на север и на юг от течението. През пролетта температурните разлики са обикновено най-големи и тогава струйното течение е с най-високи скорости и пътят, по който се движи, е почти кръгов. През лятото температурните разлики намаляват и скоростта на струйното течение се забавя неравномерно по пътя си, поради което траекторията, по която то се движи, се нагъва. Тези гънки може да останат на едно място в продължение на дни до седмици. Зоните с различно налягане могат да се захванат в гънките на струйното течение, което води до блокиране на нормалното придвижване на изток на цялата система.

Вследствие на климатичните промени се наблюдава и бавно преместване на юг на струйното течение, което води до по-чести екстремни явления в умерените ширини.

Фигура 2: Струйно течение: вляво ненагънато, вдясно с нагъване, което е вследствие от неравномерно намаляване на скоростта. L и H зони с ниско и съответно с високо атмосферно налягане. Източник: Scientific American, 2019.

Климатичните промени водят до по-бързото затопляне, с около 6 °С на полярните области, в сравнение със средното затопляне на умерените ширини, което е около 1,2°С. Разликите в затоплянето намаляват и температурната разлика, задвижваща струйното течение, като това улеснява нагъването му и допринася за блокирането. 

Другата основна причина за екстремните валежи е по-високата, от обикновено, температура на водата в Средиземно и Черно море, която се дължи отново на климатичните промени

Това са и така наречените “морски горещи вълни”, по аналогия с горещите вълни на сушата. Повишената температура на морската вода увеличава изпарението, а по-високата температура на въздуха позволява задържането на по-голямо количество водни пари в него, което от своя страна е предпоставка за екстремни валежи. Количеството на екстремните валежи за кратък период може да достигне и дори да надмине количеството на валежите за една година в района. 

За сравнение, средногодишният валеж за България се оценява на около 650 мм, а за станция Бургас, в района на който се случиха наводненията – около 520 мм. Конкретно за месец септември, често той е сред най-сухите месеци в годината, със средна сума на валежа в Бургас около 37 мм.

По данни на НИМХ на 5 септември, към 18 ч., най-много дъждове в страната са паднали в с. Кости – над 330 мм (л/м²), което е 446% от месечната климатична норма. Към същия момент в останалите метеорологични станции на НИМХ в района на Странджа и по крайбрежието са измерени следните количества валеж: гр. Ахтопол – 196 мм (над 429% от нормата) и с. Граматиково – 275 мм (385% от нормата).

Допълнителен ефект от по-високата температура на морската вода е захранването на циклони в зоните с ниско атмосферно налягане. По този механизъм Средиземноморските циклони се разрастват до “Подобен на тропически Средиземноморски циклон” (Mediterranean tropical-like Cyclone) и са известни под името Медикан (Medicane). Тези циклони, подобно на тропическите циклони (като урагани, тайфуни), водят до бурни ветрове. В случая, водният тайфун и силното вълнение, наблюдавани в Черно море се дължат на циклона, образуван над Йонийско море. Циклонът над Йонийско море получи името Даниел (Daniel).

Дотук видяхме причините за екстремните валежи по Южното Черноморие, които се дължат до голяма степен на предизвиканите от човечеството глобални климатични промени. 

Причина за катастрофалните наводнения обаче са не само екстремните валежи,

но и редица неправилни решения, взети в миналото, на местните власти. 

На първо място, тук трябва да споменем застрояването на големи площи. Сградите и инфраструктурата, като пътища, паркинги и др. не позволяват на дъждовната вода да достигне почвата и да попие в нея. В резултат, дъждовната вода остава на повърхността и се канализира по пътищата и всички други възможни достъпни повърхности, предизвиквайки наводнения. Канализационните системи почти навсякъде по света не са изчислени да поемат количествата вода от екстремните валежи, което видяхме дори в Германия миналата година. В допълнение, канализационните системи в България са лошо поддържани, което допълнително влошава ситуацията.

Не на последно място, трябва да отбележим и унищожаването на естествените отводнителни системи – сухите дерета. Те са се образували в течение на дълго време при проливни дъждове и са осигурявали оттичане на голяма част от дъждовната вода. Липсата на растителност, особено на гори, също задълбочава проблема.

В заключение, с тези събития природата ни отправя послание, че освен борба с причините за глобалните климатични промени, трябва спешно да се подготвим за екстремни явления като наводнения, градушки, горещи вълни, продължителни суши, горски пожари и др. Числените модели, които симулират еволюцията на климатичните промени, еднозначно предвиждат нарастване на честотата, интензитета и продължителността на екстремните явления. Може да се очаква и синергия между някои от отделните екстремни явления, която да умножи унищожителните ефекти от тях.