Apa Hail dan Mengapa Hailstorms Semakin Buruk? Penjelasan Studi

Ketika langit tak menyenangkan bergerak di atas kepala tepat setelah tengah hari pada 6 Agustus, percikan kecil hujan es terdengar di kolam pameran beruang di Kebun Binatang Gunung Cheyenne di Colorado Springs. Beberapa saat kemudian, rentetan bola-bola es mulai jatuh dari langit, dengan satu atau dua batu es seukuran bola softball dalam campuran. Orang-orang dan binatang berlarian mencari perlindungan.

Setelah kejadian itu, murka badai es itu terungkap: setidaknya delapan orang terluka, lima hewan tewas, dan ratusan mobil rusak parah di tempat parkir kebun binatang.

Apakah Anda seorang petani yang mengelola ratusan hektar jagung, seorang guru sekolah yang merawat anak-anak kecil saat istirahat, atau seorang turis yang tidak curiga bersemangat untuk menonton pertunjukan lumba-lumba, hujan es menjadi masalah. Acara Colorado Springs musim panas ini adalah satu lagi pengingat kehancuran yang disebabkan oleh hujan es besar. Peristiwa hujan es besar ini tampaknya semakin umum terjadi, yang telah mendorong para ilmuwan atmosfer seperti saya untuk menyelidiki tren badai es, serta fenomena cuaca buruk lainnya. Pemahaman ilmiah yang lebih baik tentang badai es dapat membantu meningkatkan kesadaran publik, termasuk cara terbaik untuk melindungi kehidupan dan harta benda seseorang.

Tahun Pengaturan Rekor

Hujan es adalah presipitasi yang jatuh dalam bentuk es. Dalam istilah dasar, hujan es terbentuk ketika air naik ke daerah dingin atas badai, di mana ia membeku. Air cair yang sangat dingin pada ketinggian ini dapat terus menambah massa ke hailstone kecil - akhirnya, menjadi terlalu berat dan jatuh keluar dari awan.

Batu hujan es terbesar ditemukan di badai petir yang kuat, yang disebut supercell, yang memiliki gelombang udara yang cukup kuat untuk memungkinkan batu es mencapai wilayah es awan, sehingga memperoleh massa lebih banyak sebelum jatuh. Supercell, dan dengan demikian hujan es yang besar, dibantu oleh kondisi yang hangat dan lembab yang meningkatkan arus angin yang kuat dan berair serta medan angin yang menguat dan berputar dengan ketinggian.

Bagi siapa pun yang tinggal di Great Plains, tahun ini telah menjadi musim hujan yang patut diingat, dengan banyak batu es dilaporkan lebih banyak dari biasanya. Baik jumlah total laporan hujan es yang parah - yang ditetapkan oleh Pusat Prediksi Badai Layanan Cuaca Nasional (SPC) sebagai hujan es dengan diameter lebih dari 1 inci - maupun jumlah hari di mana hujan es yang parah turun, berada di luar kebiasaan. Namun pada tahun 2018, persentase hujan es yang berdiameter lebih dari 2 inci tentu saja.

Di sini, di Colorado, lebih dari 20 persen laporan hujan es yang parah sampai awal September setidaknya 2 inci. Tiga persen setidaknya 3 inci - lebih besar dari standar 2,75 inci bisbol. Ini adalah persentase tertinggi dalam sejarah negara. Selain itu, Colorado melihat rekor baru, dengan diameter lebih dari 3 inci dilaporkan 10 kali selama tujuh hari yang berbeda.

Dan tren ini juga berlaku secara nasional, menurut laporan SPC awal. Di seluruh negeri, persentase batu hujan besar adalah yang tertinggi yang terlihat sejak pergantian abad ini. Secara geografis, laporan hujan es yang sangat besar untuk rentang 2018 dari Idaho ke Florida ke Connecticut, dengan maksimum di Great Plains barat.

Jadi apa yang terjadi?

Normal Baru?

Memiliki proporsi yang lebih tinggi dari hujan es besar bukanlah tren yang menggembirakan bagi pemilik rumah atau mobil.

Basis data hujan es SPC adalah sumber utama laporan hujan es negara. Mereka datang dari berbagai sumber termasuk pengadu terlatih, ahli meteorologi, penegak hukum, dan masyarakat umum. Dengan demikian, database memiliki beberapa bias pelaporan yang melekat. Misalnya, laporan cenderung berkelompok di sekitar tempat tinggal orang. Dan orang-orang cenderung melaporkan hujan es ukuran yang mereka asosiasikan dengan benda-benda umum, seperti bola golf atau bola basket.

Tetapi sulit untuk percaya bahwa orang-orang tiba-tiba menjadi lebih bersemangat untuk melaporkan hanya hujan es besar, sementara mengabaikan hujan es berukuran seperempat yang masih bisa menjadi gangguan. Bahkan, tahun ini mungkin bisa menjadi petunjuk tentang apa yang akan menjadi hal biasa di masa depan.

Secara efektif mensimulasikan pertumbuhan hujan es dalam model hampir tidak mungkin karena proses mikrofisika yang rumit yang terlibat. Bayangkan kesulitan mencoba menjelaskan goyangan hujan es yang tak menentu dan berjatuhan di dalam awan dan penambahan dan kehilangan air yang konstan di permukaannya. Seperti lapisan gula pada kue, setiap hailstone memiliki bentuk yang unik, dan hampir tidak pernah berbentuk bola. Namun demikian, dimungkinkan untuk melihat perubahan dalam variabel yang penting untuk pertumbuhan hujan es.

Penelitian terbaru menilai dampak perubahan iklim pada ukuran dan frekuensi hujan es, menggunakan model pertumbuhan hujan es dengan variabel lingkungan yang disesuaikan dengan perubahan iklim. Wilayah Plains yang relatif sejuk dan kering diharapkan menjadi lebih hangat dan lebih lembab di iklim masa depan, yang mengarah ke pembaruan yang lebih kuat dan ketersediaan kelembaban yang lebih banyak. Dalam kondisi ini, para ilmuwan menemukan bahwa baik diameter hujan es rata-rata dan frekuensi terjadinya hujan es besar diperkirakan akan meningkat di bagian tengah negara itu.

Para peneliti di Pusat Nasional untuk Penelitian Atmosfer telah menemukan bahwa dalam iklim masa depan, akan ada badai yang lebih kuat dan lebih sedikit yang lemah. Hasil ini sekali lagi mendukung peningkatan ukuran batu es yang lebih besar, karena badai petir yang lebih kuat memungkinkan hujan es melalui siklus awan untuk waktu yang lebih lama.

Mengurai Apa yang Mendorong Tren

Apakah iklim yang berubah adalah semua yang bertanggung jawab atas apa yang tampaknya merupakan pergeseran ke arah badai dengan ukuran batu es yang lebih besar yang terjadi lebih sering? Bagaimana dengan dinamika populasi dan urbanisasi? Bagaimanapun, hujan es hanya dapat dilaporkan di mana orang-orang berada di sana untuk mengukurnya.

Pertanyaan-pertanyaan ini telah mendorong penelitian saya saat ini yang bertujuan untuk membedakan kontribusi relatif dari perubahan iklim dan perubahan populasi terhadap risiko badai es di masa depan. Saya menggabungkan model cuaca yang memproyeksikan perubahan di masa depan dalam variabel yang mempromosikan badai es dengan proyeksi populasi spasial dari NCAR dan EPA. Tujuannya adalah untuk menilai di mana dan seberapa besar risiko manusia terbesar dari hujan es besar diharapkan di masa depan.

Dibandingkan dengan tornado dan angin topan, hujan es besar telah menerima perhatian penelitian yang relatif sedikit, tetapi itu mulai berubah: Sebuah lokakarya internasional besar diadakan pada Agustus 2018 untuk berbagi ide dan hasil penelitian. Mencapai pemahaman yang lebih baik tentang bagaimana badai es mungkin terlihat di masa depan, dan tempat mana yang mungkin menjadi lebih berisiko, sangat berharga bagi para pembuat keputusan, industri asuransi, dan masyarakat umum. Mudah-mudahan, pengetahuan seperti itu akan menyelamatkan semua orang - termasuk keluarga yang berlibur di kebun binatang populer - mimpi buruk berurusan dengan kehancuran oleh hujan es berukuran softball.

Artikel ini awalnya diterbitkan di The Conversation oleh Samuel Childs. Baca artikel asli di sini.