ลูกเห็บคืออะไรและทำไมลูกเห็บจึงมีอาการแย่ลง? การศึกษาอธิบาย

เมื่อท้องฟ้าลางร้ายเคลื่อนตัวอยู่เหนือศีรษะหลังจากเที่ยงวันที่ 6 สิงหาคมได้ยินเสียงลูกเห็บเล็ก ๆ ที่ปรากฏอยู่ในสระหมีที่สวนสัตว์ภูเขาไชแอนในโคโลราโดสปริงส์ ครู่ต่อมาทีมเบสบอลน้ำแข็งเริ่มตกลงมาจากท้องฟ้าพร้อมลูกเห็บขนาดหนึ่งหรือสองลูกในการผสม ผู้คนและสัตว์ต่างตะกายเพื่อปกปิด

ผลพวงของพายุลูกเห็บถูกเปิดเผย: มีผู้บาดเจ็บอย่างน้อยแปดคนสัตว์ห้าตัวเสียชีวิตและรถยนต์หลายร้อยคันได้รับความเสียหายอย่างรุนแรงในลานจอดรถสวนสัตว์

ไม่ว่าคุณจะเป็นชาวนาที่จัดการข้าวโพดหลายร้อยเอเคอร์ครูในโรงเรียนที่ดูแลเด็กเล็กที่พักผ่อนหรือนักท่องเที่ยวที่ไม่สงสัยก็ตื่นเต้นที่จะได้ชมการแสดงโลมา เหตุการณ์ใน Colorado Springs ของฤดูร้อนนี้ยังเป็นเครื่องเตือนใจถึงการทำลายล้างที่ลูกเห็บขนาดใหญ่สามารถนำมาได้ เหตุการณ์ลูกเห็บขนาดใหญ่เหล่านี้ดูเหมือนจะเป็นเรื่องธรรมดามากขึ้นเรื่อย ๆ ซึ่งกระตุ้นให้นักวิทยาศาสตร์ชั้นบรรยากาศอย่างผมตรวจสอบแนวโน้มในลูกเห็บเช่นเดียวกับปรากฏการณ์สภาพอากาศที่รุนแรงอื่น ๆ ความเข้าใจทางวิทยาศาสตร์ที่ดีขึ้นของลูกเห็บสามารถช่วยเพิ่มการรับรู้ของประชาชนรวมถึงวิธีที่ดีที่สุดในการปกป้องชีวิตและทรัพย์สิน

ปีบันทึกการตั้งค่า

ลูกเห็บเป็นฝนที่ตกลงมาในรูปของน้ำแข็ง ในแง่พื้นฐานลูกเห็บก่อตัวเป็นน้ำขังอยู่ในพื้นที่เย็นบนของพายุฝนฟ้าคะนองที่มันค้าง น้ำของเหลวที่เย็นมากที่ความสูงเหล่านี้สามารถเพิ่มมวลให้กับลูกเห็บขนาดเล็กได้ในที่สุดมันก็หนักเกินไปและตกลงมาจากก้อนเมฆ

ลูกเห็บที่ใหญ่ที่สุดถูกพบในพายุฝนฟ้าคะนองที่รุนแรงเรียกว่า supercells ซึ่งมีกระแสลมแรงพอสมควรเพื่อให้ลูกเห็บสามารถไปยังพื้นที่น้ำแข็งของเมฆได้ดังนั้นจึงได้มวลมากขึ้นก่อนที่จะตกลงมา Supercells และลูกเห็บขนาดใหญ่ดังกล่าวได้รับความช่วยเหลือจากสภาพอากาศที่อบอุ่นและชื้นซึ่งส่งเสริมการไหลเวียนของน้ำที่แข็งแกร่งฉ่ำและยังเป็นแหล่งลมที่แข็งแกร่งและเปลี่ยนด้วยความสูง

สำหรับทุกคนที่อาศัยอยู่ใน Great Plains ปีนี้เป็นฤดูที่น่าจดจำและมีลูกเห็บขนาดใหญ่จำนวนมากรายงานมากกว่าปกติ ทั้งจำนวนรายงานลูกเห็บที่รุนแรงซึ่งกำหนดโดยศูนย์พยากรณ์พายุแห่งชาติของบริการสภาพอากาศแห่งชาติ (SPC) เป็นลูกเห็บที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางเกิน 1 นิ้วหรือจำนวนวันที่ลูกเห็บรุนแรงตกลงมาไม่เป็นปกติ แต่ในปี 2018 ลูกเห็บที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 2 นิ้วก็จะมีเปอร์เซ็นต์

ที่นี่ในโคโลราโดรายงานลูกเห็บที่รุนแรงกว่า 20 เปอร์เซ็นต์จนถึงต้นเดือนกันยายนมีอย่างน้อย 2 นิ้ว สามเปอร์เซ็นต์มีอย่างน้อย 3 นิ้ว - ใหญ่กว่าเบสบอลมาตรฐาน 2.75 นิ้ว นี่เป็นเปอร์เซ็นต์สูงสุดในประวัติศาสตร์ของรัฐ ยิ่งกว่านั้นโคโลราโดเห็นบันทึกใหม่ด้วยลูกเห็บที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 3 นิ้วรายงาน 10 ครั้งในช่วงเจ็ดวันที่แตกต่างกัน

และแนวโน้มเหล่านี้ยังคงอยู่ในระดับประเทศเช่นกันตามรายงานเบื้องต้นของ SPC ทั่วประเทศร้อยละของลูกเห็บขนาดใหญ่อยู่ในหมู่ที่สูงที่สุดนับตั้งแต่เปิดของศตวรรษนี้ ทางภูมิศาสตร์รายงานลูกเห็บที่มีขนาดใหญ่มากสำหรับปี 2018 ยืดจากไอดาโฮไปยังฟลอริด้าไปยังคอนเน็กติกัตด้วยค่าสูงสุดใน Great Plains ตะวันตก

แล้วเกิดอะไรขึ้น

ใหม่ปกติหรือไม่

การมีสัดส่วนของลูกเห็บขนาดใหญ่มากขึ้นนั้นไม่ได้เป็นแนวโน้มที่ดีสำหรับเจ้าของบ้านหรือรถยนต์

ฐานข้อมูลลูกเห็บ SPC เป็นแหล่งข้อมูลหลักของรายงานลูกเห็บ พวกเขามาจากแหล่งข้อมูลที่หลากหลายรวมถึงนักสังเกตการณ์ที่ผ่านการฝึกอบรมนักอุตุนิยมวิทยาการบังคับใช้กฎหมายและประชาชนทั่วไป ดังนั้นฐานข้อมูลจึงมีอคติในการรายงานอยู่บ้าง ตัวอย่างเช่นรายงานมักจะจัดกลุ่มรอบ ๆ สถานที่ที่ผู้คนอาศัยอยู่ และคนมักจะรายงานลูกเห็บขนาดที่พวกเขาเชื่อมโยงกับวัตถุทั่วไปเช่นลูกกอล์ฟหรือเบสบอล

แต่มันก็ยากที่จะเชื่อว่าผู้คนเริ่มรู้สึกตื่นเต้นมากที่จะรายงานลูกเห็บขนาดใหญ่เพียงอย่างเดียวในขณะที่ไม่สนใจลูกเห็บขนาดใหญ่ที่ยังคงน่ารำคาญ ในความเป็นจริงปีนี้อาจเป็นคำใบ้ของสิ่งที่จะกลายเป็นเรื่องธรรมดาในอนาคต

การจำลองการเติบโตของลูกเห็บในแบบจำลองได้อย่างมีประสิทธิภาพนั้นเป็นไปไม่ได้เนื่องจากกระบวนการ microphysical สลับซับซ้อน ลองนึกภาพถึงความยากลำบากในการพยายามอธิบายถึงการโยกเยกที่ไม่แน่นอนของลูกเห็บและตกในเมฆและการเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องและการสูญเสียน้ำบนพื้นผิวของมัน น้ำแข็งบนเค้กลูกเห็บแต่ละก้อนมีรูปร่างที่เป็นเอกลักษณ์และแทบจะไม่เคยเป็นทรงกลมเลย อย่างไรก็ตามมันเป็นไปได้ที่จะดูการเปลี่ยนแปลงของตัวแปรที่มีความสำคัญต่อการเติบโตของลูกเห็บ

งานวิจัยเมื่อเร็ว ๆ นี้ประเมินผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศต่อขนาดลูกเห็บและความถี่โดยใช้แบบจำลองการเติบโตของลูกเห็บพร้อมตัวแปรสภาพแวดล้อมที่ปรับเปลี่ยนสำหรับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ คาดว่าบริเวณที่ราบค่อนข้างเย็นและแห้งแล้งจะอบอุ่นและชื้นมากขึ้นในสภาพอากาศในอนาคตนำไปสู่การไหลเวียนที่แข็งแกร่งและความชื้นที่มากขึ้น ภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้นักวิทยาศาสตร์พบว่าทั้งลูกเห็บขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางเฉลี่ยและความถี่ของการเกิดลูกเห็บขนาดใหญ่คาดว่าจะเพิ่มขึ้นทั่วภาคกลางของประเทศ

นักวิจัยที่ศูนย์แห่งชาติเพื่อการวิจัยบรรยากาศพบว่าในสภาพอากาศในอนาคตจะมีพายุฝนฟ้าคะนองที่รุนแรงมากขึ้นและผู้ที่อ่อนแอน้อยกว่า ผลลัพธ์นี้ช่วยเพิ่มขนาดลูกเห็บที่ใหญ่ขึ้นอีกเนื่องจากพายุฝนฟ้าคะนองที่รุนแรงขึ้นทำให้ลูกเห็บถูกขี่ผ่านชั้นเมฆเป็นเวลานาน

แกะสิ่งที่ผลักดันแนวโน้ม

สภาพภูมิอากาศที่เปลี่ยนแปลงนั้นเป็นความรับผิดชอบของสิ่งที่ดูเหมือนว่าจะเปลี่ยนไปสู่พายุที่มีลูกเห็บขนาดใหญ่กว่าที่เกิดขึ้นบ่อยขึ้นหรือไม่ แล้วพลวัตประชากรและการขยายตัวของเมืองล่ะ ท้ายที่สุดนั้นสามารถรายงานลูกเห็บได้เฉพาะเมื่อมีคนอยู่รอบ ๆ เพื่อวัดพวกเขา

คำถามเหล่านี้กระตุ้นการวิจัยปัจจุบันของฉันซึ่งมีจุดมุ่งหมายเพื่อแยกความแตกต่างระหว่างการมีส่วนร่วมของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศและการเปลี่ยนแปลงประชากรกับความเสี่ยงพายุลูกเห็บในอนาคต ฉันกำลังรวมโมเดลสภาพอากาศที่คาดการณ์การเปลี่ยนแปลงในอนาคตในตัวแปรที่ส่งเสริมลูกเห็บด้วยการประมาณประชากรเชิงพื้นที่จาก NCAR และ EPA เป้าหมายคือการประเมินความเสี่ยงของมนุษย์ที่ยิ่งใหญ่ที่สุดจากลูกเห็บขนาดใหญ่ที่คาดว่าจะเกิดขึ้นในอนาคตและในอนาคต

เมื่อเปรียบเทียบกับพายุทอร์นาโดและพายุเฮอริเคนลูกเห็บขนาดใหญ่ได้รับความสนใจในการวิจัยค่อนข้างน้อย แต่เริ่มมีการเปลี่ยนแปลง: มีการประชุมเชิงปฏิบัติการระดับนานาชาติครั้งใหญ่ในเดือนสิงหาคม 2561 เพื่อแลกเปลี่ยนแนวคิดและผลการวิจัย การทำความเข้าใจให้ดียิ่งขึ้นว่าลักษณะของลูกเห็บอาจจะมีลักษณะอย่างไรในอนาคตและสถานที่ใดที่มีความเสี่ยงมากขึ้นนั้นมีค่ามากสำหรับผู้มีอำนาจตัดสินใจอุตสาหกรรมประกันภัยและประชาชนทั่วไป หวังว่าความรู้ดังกล่าวจะช่วยให้ทุกคน - รวมถึงครอบครัวที่มาพักผ่อนหย่อนใจในสวนสัตว์ยอดนิยม - ฝันร้ายของการจัดการกับการทำลายล้างด้วยลูกเห็บขนาดเล็ก

บทความนี้ถูกตีพิมพ์ครั้งแรกใน The Conversation โดย Samuel Childs อ่านบทความต้นฉบับที่นี่