İnsanlar kasırgaları duyduklarında, genellikle kategori derecesine odaklanırlar: maksimum rüzgar hızlarına göre kategori 1 ila 5. Ancak aynı rüzgar hızlarına sahip tüm kasırgalar birbirine benzemez. Bazıları kompakt fırtınalardır, diğerleri tüm eyaletlerin büyüklüğüne yayılabilir. Daha büyük kasırgalar çok daha fazla hasar verir, daha yüksek rüzgarlar, daha ağır yağışlar ve daha tehlikeli fırtına dalgalanması üretir.
Purdue Üniversitesi araştırmacıları tarafından yönetilen yeni bir çalışma, bazı kasırgaların neden diğerlerinden önemli ölçüde daha büyük büyüdüğünü ve bu büyümenin neden belirli okyanus koşullarında hızla gerçekleştiğini ortaya çıkardı. Araştırma, ilk kez, okyanus yüzeyinin tropikal okyanusların geri kalanından önemli ölçüde daha sıcak olduğu yerel sıcak sularda seyahat ederken kasırgaların çok daha hızlı büyüdüğünü gösteriyor.
Purdue’nun Dünya, Atmosferik ve Gezegen Bilimleri Departmanı (EAP’ler) bölümünde doktora sonrası araştırmacı Danyang Wang, “Bu keşif, kasırga büyüklüğü ve etkilerinin günlük tahmini için doğrudan kullanılabilir.” Dedi. “Ayrıca, endüstri tarafından mülk risklerini değerlendirmek için kullanılan uzun vadeli risk modellerinde kasırga boyutunu daha iyi modellemek için kullanılabilir.”
Purdue’nun EAPS departmanından Profesör Dan Chavas’ın rehberliğiyle Wang liderliğindeki keşif, Ulusal Bilimler Akademisi Bildirileri (PNA’lar).
Wang temel teoriyi geliştirdi, tarihsel kayıtlardan ve iklim simülasyonlarından verileri çıkardı ve analiz etti ve makaleyi yazdı. Chavas, teorinin gerçek dünya fırtınalarına nasıl bağlanacağı konusunda üst düzey geri bildirim sağladı.
Onlara Oklahoma Üniversitesi’ndeki Şiddetli ve Yüksek Etkili Hava Araştırmaları Kooperatif Enstitüsü’nde araştırma bilimcisi olan işbirlikçi Ben Schenkel katıldı. Schenkel, analizde kullanılan tropikal bir siklon boyutu veritabanı sağladı ve birden çok veri kümesindeki sonuçların netleştirilmesine yardımcı oldu.
Bu çalışmadan önce, bilim adamları bazı kasırgaların yaşamları boyunca önemli ölçüde genişlediğini, diğerlerinin kompakt kaldığını biliyorlardı. Ancak bu farkın arkasındaki faktörler iyi anlaşılamamıştır. Wang ve Chavas, fırtınaların hızlı büyümesinin okyanustaki “sıcak noktalara” bağlı olduğunu gösterdi. Bunlar, suyun çevredeki tropikal sulardan önemli ölçüde daha sıcak olduğu lokalize alanlardır.
Sonuçlar ayrıca ısınan bir dünyada şaşırtıcı bir gümüş astar olduğunu göstermektedir. Çalışma, küresel sıcaklıklar artmaya devam etmesine rağmen, kasırga boyutu büyüme oranlarının küresel ortalama ısınma ile çok fazla değişmediğini buldu.
2024 Atlantik kasırga sezonu, fırtına büyüklüğünün neden önemli olduğuna dair çarpıcı bir örnek verdi. Kasırga Helene, karaya düşmeden önce hızla genişledi, ABD tarihinin en büyük fırtınalarından birine 400 milin üzerinde tahmini genişlikte ve benzeri görülmemiş bir hasara neden oldu.
Wang, “Aynı maksimum rüzgar hızına sahip iki kasırga çok farklı iki boyut olabilir.” Dedi. “Ama Güney Carolina’nın büyüklüğünde bir çörek ve Teksas büyüklüğünde bir çörek düşünün.”
Chavas süreci bir tavada patlamış mısır çekirdekleriyle karşılaştırdı. “Kasırgalar, düzensiz bir tavada ısıtılmış patlamış mısır gibi tropikal okyanusun görüldüğünü görüyor – her yerde ısıyı yükseltmek onları biraz daha hızlı patlatabilir, ancak kasırgaların en hızlı patlayacağı sıcak noktaların üzerinde.”
Modern uydular, dünya çapında deniz yüzeyi sıcaklıklarının yüksek kaliteli, günlük tahmini ölçümlerini sağlar. Kasırgaların yerel okyanus sıcak noktalarına nasıl tepki verdiğine dair bu yeni anlayış uygulayarak, tahminciler büyük fırtınaların karaya ne olacağını daha iyi tahmin edebilirler.
Wang, “Daha büyük bir fırtına, daha büyük bir zararlı rüzgar izine sahiptir, daha yüksek fırtına dalgalanması ve daha geniş bir alanda daha fazla yağış üretir ve daha fazla yağış üretir – toplum için daha büyük risklerdir.” Dedi. Diyerek şöyle devam etti: “Landfall’da fırtına büyüklüğünün daha iyi tahminleri, yaşam ve mülk için risk oluşturan tehlikelerin daha iyi tahminlerine dönüşüyor.”
Purdue’deki Chavas Laboratuvarı, tropikal siklonlardan şiddetli fırtına ve kasırgalara kadar aşırı havayı anlamada uzmanlaşmıştır. Wang, kasırga yapısının fiziğine, özellikle fırtına boyutuna odaklanır.
Ekip, Purdue’nun Rosen Gelişmiş Bilgi İşlem Merkezi’ne girdi, bu da onlara küresel verileri ince ayrıntılarla analiz etme ve başka türlü görmek imkansız olan kalıpları ortaya çıkarma yeteneği verdi. Bu kaynaklar, tropikal siklon büyümesi ile ilgili bulgularının hem doğru hem de kapsamlı olmasını sağlamaya yardımcı oldu.
Ayrıca, Fırtınaların farklı ısınma senaryolarında nasıl davrandığını taklit eden deneyler yürütmek için dünyanın en hızlı olanları olan Cheyenne ve Derecho Supercomputers Ulusal Merkezi’ni kullandılar. Purdue ve NCAR bilgi işlem kaynaklarının bu güçlü kombinasyonu, araştırmacıların iklimimiz hakkında ne soruları keşfetmelerine izin veriyor ve gelecekteki fırtınalar için tahminleri ve hazırlığı geliştirebilecek bilgiler sunuyor.
Bulgular, sigorta ve altyapı planlaması gibi endüstriler tarafından kullanılan günlük fırtına tahminlerinde hem de uzun vadeli risk değerlendirmesinde iyileştirmelerin yolunu açmaktadır. Araştırma ayrıca teorik bilimi yüksek çözünürlüklü veriler ve ileri bilgi işlem gücü ile entegre etmenin önemini vurgulamaktadır.
