Co to je atmosférická řeka?

„K tomu, aby vznikla atmosférická řeka, jsou zapotřebí dvě složky,“ říká Daniel Swain, klimatolog z Kalifornské univerzity v Los Angeles. „V atmosféře se musí vyskytovat skutečně koncentrovaná vlhkost, která se dá do pohybu vlivem silného větru.“ Jde tedy vlastně o velice intenzivní přenos vodní páry.

Tato vodní pára pochází z mořské vody. Z oblasti teplých oceánů se vypařuje do atmosféry, kde ji vítr a bouře koncentrují do dlouhých proudů.

Takto vzniklé řeky mohou mít délku i několik tisíc kilometrů. V roce 2017 se severozápadní částí Pacifiku prohnala obrovská atmosférická řeka o délce až 8 000 kilometrů, z níž pak při následném intenzivním dešti napršelo během několika dní přes pět centimetrů srážek. Většina těchto proudů však není tak dlouhá – jejich průměrná délka činí okolo 2 000 kilometrů a průměrná šířka nanejvýš 700 kilometrů.

Objemy vody, které v atmosférické řece v podobě páry a kapiček mraků protékají, jsou obrovské. V průměrné atmosférické řece protéká v oblacích asi 25krát více vody než v řece Mississippi – a denně na každé zemské polokouli vznikají nebo už protékají oblohou tři nebo čtyři proudy.

„Svým způsobem jsou to vlastně největší řeky na Zemi,“ říká Marty Ralph, výzkumník ze Scrippsova oceánografického institutu v kalifornské La Jolle, který se studiem těchto jevů zabývá již řadu let. „Jenom jsou ve vzduchu místo na Zemi.“

Celkově se prostřednictvím těchto klikatých proudů dostává do oběhu více než 90 procent vody, jež se pohybuje ve středních zeměpisných šířkách Země, kde žije většina světové populace. „Hrají skutečně klíčovou roli při přivádění vlhkého tropického a subtropického vzduchu do sušších středních šířek,“ říká Nina Oakleyová, vědkyně zabývající se atmosférou v Desert Research Institute v Renu.

Atmosférické řeky „ústí“ zpět na zemský povrch na mnoha místech: Na východní Antarktidě kvůli nim napadlo rekordní množství sněhu, v Evropě způsobily záplavy a třeba v Austrálii se kvůli nim rozvodnily řeky. Zvláště silné atmosférické řeky mohou přejít přes celý severoamerický kontinent a vysypat sníh a déšť na opačném konci země. Atmosférické řeky, které vyvěrají z Mexického zálivu a Atlantiku, se často podílejí na silných deštích a sněhu na východě USA.

Mezi nejznámější řeky patří například „Pineapple Express“ (Ananasový expres), který unáší tropickou vlhkost z Pacifiku z okolí Havaje směrem k západnímu pobřeží USA.

Efekt „nacucané houby“

Vodní pára v atmosférické řece potřebuje k tomu, aby opustila svoje pomyslné koryto a proměnila se v déšť či sníh, nějaký impulz. Takovým spouštěčem je často okraj kontinentu. Například pohoří podél západního pobřeží Severní a Jižní Ameriky, na něž promočená vzduchová hmota narazí a vystoupá výše do atmosféry, kde se vlivem chladnějšího vzduchu prudce ochladí a promění se v déšť či sníh.

„Tyto nasycené proudy páry jsou jako vlhká houba,“ říká Swain, „a horské pásmo nebo bouřkový systém je jako ruka, která tuto houbu vyždímá.“

Kalifornie z atmosférických řek získává přibližně 25 až 50 procent všech ročních srážek. Často přináší spásu, která ukončí sucha, doplní hladinu vodních nádrží a ozelení kopce. Pokud se tyto řeky „vyprázdní“ coby sněhové srážky ve vysokých horách, fungují jako jakýsi dlouhodobý systém skladování vody, která se posléze uvolňuje táním sněhu na jaře a v létě, když je země vyprahlá. Pokud však spadne v podobě deště, může mít ničivé následky a způsobit záplavy, sesuvy půdy, protržení přehrad a další potíže.

Extrémní a ničivé deště, které v posledních letech trápí Kalifornii, nepřichází jenom tam. Atmosférické řeky se na nejintenzivnějších a extrémních dešťových bouřích na celé planetě podílejí až v polovině případů.

V únoru 2019 proto skupina vědců představila nový systém klasifikace síly atmosférických řek, podobný například kategorizaci hurikánů prováděné pomocí Saffirovy-Simpsonovy stupnice. V tomto novém klasifikačním systému atmosférických řek se posuzuje množství vody, které uplyne vzduchem za jednotku času.

Tento parametr, označovaný jako „integrovaný transport vodní páry“ neboli IVT, měří, kolik vodní páry proteče okolo kontrolního bodu v daném okamžiku. Klasifikační stupnice také zohledňuje, jak dlouho atmosférická řeka na daném místě „stojí“. Poté se řece přiřadí hodnocení od nuly do pětky. Podle Ralpha byly třeba záplavy letos v únoru v severní Kalifornii poblíž „Russian River“ na stupnici mezi trojkou a čtyřkou.

Atmosférické řeky a oteplování klimatu

Teplota vzduchu se zvýšila za poslední století přibližně o 1 stupeň Celsia. Do konce století se očekává další zvýšení. S teplejším vzduchem také přichází i zvlhčení vzduchu: kvůli vyšším teplotám se z oceánu vypařuje více vody. V důsledku oteplení má navíc vzduch také vyšší absorpční kapacitu, kdy vzduch na každý stupeň oteplení pojme až o sedm procent vodní páry navíc.