Distribuția spațială a grindinei în Europa. N reprezintă numărul de eveniment din perioada 2004–2011. (Figura reproduce Fig. 4 din Punge et al. 2014).
Cum se formează grindina?
Furtunile care produc grindină sunt fenomene severe cu impact mare, după cum se poate urmări în figura de mai jos. Spre deosebire de temperatură, pentru grindină nu avem observații pentru o perioadă suficient de mare de timp astfel încât să putem construi un trend. Din măsurătorile realizate la stațiile meteo știm că temperatura medie globală a crescut cu aproximativ 1.1°C față de perioada pre-industrială (1850–1900). Nu știm însă cum sa schimbat frecvența de apariție a furtunilor cu grindină pentru același interval de timp deoarece nu avem suficiente observații colectate, de exemplu, la stațiile meteo. Traiectoriile furtunilor care produc grindină nu intersectează de cele mai multe ori stațiile meteo și de aici lipsa datelor. În acest caz pentru a înțelege efectele schimbărilor climatice asupra furtunilor care produc grindină trebuie să analizăm modul în care schimbările climatice influențează procesele fizice care duc la apariția acestor furtuni. Să analizăm mai întâi procesele fizice care duc la apariția grindinei.
Procesele fizice care duc la apariția grindinei în prezent (a) și modificările acestor procese în contextul schimbărilor climatice (b). Numerele indicare în (b) reprezintă (1) creșterea umidității la nivelurile joase din atmosferă ceea ce duce la creșterea instabilității și a intensității curentului ascendent al furtunii, (2) creșterea nivelului de topire ceea ce intensifică topirea grindinei și o deplasarea distribuției după dimensiuni a grindinei către grindină de mari dimensiuni, și (3) schimbarea forfecării pe verticală a vântului care poate influență traiectoria grindinei în furtună, acest efect este redus în comparație cu (1). (Figură adaptată după Fig. 1 din Raupach et al. 2021).
Cum influențează schimbările climatice furtunile cu grindină?
Am văzut că furtunile care produc grindină depind de instabilitatea atmosferică și de conținutul de umiditate (Figura 2a). Odată cu creșterea temperaturii medii globale crește și conținutul de vapori de apă din regiunile joase ale atmosferei (cu aproximativ 7% pentru fiecare creștere cu 1°C). Temperaturile ridicate împreună cu o creștere a umidității înseamnă că o cantitate mai mare de energie potențială poate fi eliberată odată cu condensarea vaporilor de apă ceea ce duce la creșterea instabilității atmosferice.
O astfel de creștere a fost pusă în evidență pentru Europa într-un studiu recent privind modificarea frecvenței de apariție a furtunilor în contextul schimbărilor climatice până în 2100 (Rädler et al. 2019). Creșterea instabilității poate duce la o creștere a intensității curenților ascendenți și a conținutului de a apă lichidă al furtunilor ceea ce favorizează apariția grindinei de mari dimensiuni. Creșterea temperaturii duce și la creșterea nivelului de îngheț și astfel crește probabilitatea ca grindina să se topească înainte să ajungă la sol (mai puțină grindină de mici dimensiuni). Schimbările climatice vor reduce forfecarea pe verticală a vântului însă această schimbare va avea un efect redus asupra furtunilor cu grindina (Figura 2b) comparativ cu creșterea instabilității.
În concluzie, ne așteptăm ca în viitor să observăm în general mai puține furtuni cu grindină dar când acestea se vor produce grindina va fi de mari dimensiuni. Pentru Europa studiile bazate pe observații sau pe proiecții climatice realizate pe baza modelor numerice au arat că trendul privind frecvența de apariție a furtunilor cu grindină este ușor crescător (însă incertitudinile sunt destul de mari).
De asemenea, studii recente au indicat o creștere a pagubelor asociate căderilor de grindină (Kunz et al. 2009, Eccel et al. 2012) și o creștere a severității acestui tip de fenomen extrem (Eccel et al. 2012, Berthet et al. 2011). Pentru România, Burcea et al. (2016) a fost analizat numărul de zile în care grindina a fost raportată la stațiile meteo din rețeaua Administrației Naționale de Meteorologie. Rezultate au indicat că un trend crescător pentru numărul mediu de zile cu grădină la 55.2%, un trend neutru la 3.8% și un trend descrescător la 40.9% din stațiile analizate (105 stații) analizate pentru perioada 1961–2014.
Furtunile cu grindină și schimbările climatice coincidență sau cauzalitate?
Analiza proceselor fizice care duc la apariția grindinei ne permit să prognozăm că schimbările climatice și încălzirea climei vor avea duce la o posibilă schimbare a furtunilor cu grindină. Astfel datorită încălzirii atmosferice, respectiv umidității crescute, în viitor vom observa în general mai puține furtuni cu grindină dar când acestea se vor produce grindina va fi de mari dimensiuni.
Furtunile care produc grindină sunt fenomene severe cu impact mare, după cum se poate urmări în figura de mai jos. Spre deosebire de temperatură, pentru grindină nu avem observații pentru o perioadă suficient de mare de timp astfel încât să putem construi un trend. Din măsurătorile realizate la stațiile meteo știm că temperatura medie globală a crescut cu aproximativ 1.1°C față de perioada pre-industrială (1850–1900). Nu știm însă cum sa schimbat frecvența de apariție a furtunilor cu grindină pentru același interval de timp deoarece nu avem suficiente observații colectate, de exemplu, la stațiile meteo. Traiectoriile furtunilor care produc grindină nu intersectează de cele mai multe ori stațiile meteo și de aici lipsa datelor. În acest caz pentru a înțelege efectele schimbărilor climatice asupra furtunilor care produc grindină trebuie să analizăm modul în care schimbările climatice influențează procesele fizice care duc la apariția acestor furtuni. Să analizăm mai întâi procesele fizice care duc la apariția grindinei.