Sciencemag.cz
Doporučujeme
V dávnější minulosti byla Země možná i o nějakých 15 °C teplejší než dnes – a za stovky milionů let zase bude. Nová studie vědců Harvardu ukazuje na základě simulací, jakou podobu tehdy mohlo mít počasí. Několikadenní období sucha se tehdy u rovníku střídalo s mohutnými dešťovými bouřemi, kdy pršelo v oblasti rozsáhlé stovky kilometrů a plošně napršel až metr vody. To je celkem podstatný rozdíl oproti tomu, jak tropy fungují dnes – podíváme-li se na dostatečně velké období kolem rovníku, vždycky někde prší a srážky se přesouvají.
Cyklus sucha a záplav vyplýval z odlišné dynamiky atmosféry, jak fungovala (jak by fungovala, jak bude fungovat…) na teplejší Zemi. Výsledky výzkumu nám podle jeho autorů můžou poskytnout i lepší chápání klimatu na některých exoplanetách – a to i takových, které se jinak, v základních fyzikálních parametrech, od Země příliš neliší.
Zkoumaný model atmosféry odpovídal teplotě povrchu 54 °C. K tomu by byl potřeba 64násobek současného množství oxidu uhličitého v atmosféře nebo nárůst energie dodávané Sluncem o 10 %.
Když se za těchto podmínek vzduch u povrchu extrémně ohřeje, absorpce slunečního záření vodními parami v atmosféře vytvoří „inhibiční vrstvu“, bariéru, která brání konvektivním mrakům stoupat do vyšších vrstev atmosféry a vytvářet zde mraky dešťové. Místo toho se všechna vodní pára zdržuje v atmosféře při povrchu. Současně se v horních vrstvách atmosféry nad inhibiční vrstvou tvoří mraky, protože teplo se odtud ztrácí do vesmíru. Déšť vzniklý v těchto mracích ve vyšších vrstvách atmosféry se ale vypaří dříve, než dosáhne povrchu, a všechna voda se tak vrátí zpět vzhůru. Tak příslušné (hypotetické) děje popisuje průvodní tisková zpráva.
„Je to jako nabíjení obrovské baterie,“ uvádí první autor studie Jacob Seeley z Harvardu. „Vysoko v atmosféře dochází k ochlazování plynu a u povrchu k vypařování a ohřívání, přičemž obě tyto oblasti jsou odděleny bariérou. Pokud se něčemu podaří tuto bariéru prolomit a umožnit proniknutí tepla a vlhkosti z povrchu do chladných horních vrstev atmosféry, způsobí to obrovský liják.“
Po několika tak dnech přijde několikahodinový déšť, kdy spadne víc srážek, než dnes při tropickém cyklónu za několik dní. Po bouři se mraky rozptýlí, srážky ustanou a celý cyklus se opakuje.
Jacob Seeley, Episodic deluges in simulated hothouse climates, Nature (2021). DOI: 10.1038/s41586-021-03919-z. www.nature.com/articles/s41586-021-03919-z
Zdroj: Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences / Phys.org
