Sucho stále více myslí Američané a znepokojení občané po celém světě. Západ Spojených států zažil v historii období strašných such a klimatická změna je obviňována z toho, že v mnoha dalších regionech způsobuje extrémnější výkyvy počasí. Pochopení toho, co způsobuje nedostatek srážek, pomáhá formovat politiky a volby, které mají potenciál zhoršit nebo snížit účinky sucha.
Fyzické příčiny sucha
Observatoř Země NASA uvádí tři faktory, které způsobují sucho. Jedná se o vzájemně propojené, přirozeně se vyskytující jevy, které určují místo, závažnost a četnost sucha.
Teplota oceánů a pevniny
Srážky jsou výsledkem přirozeného procesu, při kterém:
- Voda se vypařuje ze zemského povrchu, ať už z vodních ploch nebo ze země.
- Vlhkost pak kondenzuje v atmosféře.
- Konečně se vlhkost koncentruje a znovu padá na zem.
Proces je poháněn teplem slunce; čím je teplejší, tím větší je rychlost odpařování. Pokud je tedy teplota oceánu nebo povrchu země v určité oblasti relativně chladná, může se v oblastech, které jsou závislé na těchto zdrojích vlhkosti, objevit sucho. Například nízké teploty v Tichém oceánu poblíž rovníku obvykle korelují s nízkými srážkami v západních a středních USA
Vzorce cirkulace vzduchu v atmosféře
Rozsáhlé povětrnostní vzorce, včetně rozložení srážek, jsou z velké části řízeny vzory cirkulace vzduchu v atmosféře. Jak horký vzduch stoupá a expanduje, vytváří kontrastní proudění vzduchu z chladnějších oblastí, kde vzduch kondenzuje a klesá. To vede ke vzniku vzduchových proudů, které pohybují vlhkostí v atmosféře a mají za následek různé vzorce srážek v různých oblastech.
Pokud dojde k anomálii povrchových teplot, změní se typické vzorce cirkulace vzduchu, což znamená, že se změní i vzorce srážek. To vede v některých oblastech k vyšším než průměrným srážkám a v jiných k suchu. El Nino a La Nina jsou hlavními příklady velkého kolísání vzdušných proudů, které je často spojováno se suchem v oblastech jako Afrika, Austrálie, Indie, Brazílie a Havaj.
Množství vlhkosti v půdě
Vlhkost půdy ovlivňuje tvorbu oblačnosti nebo její nedostatek na lokálnější úrovni. Když je půda vlhká, povrchové teploty vzduchu zůstávají chladnější, protože více sluneční energie je absorbováno v procesu vypařování. Pokud je země suchá, neexistuje žádný místní zdroj vlhkosti, která způsobuje tvorbu mraků. To vede k vyšším povrchovým teplotám, díky nimž je půda ještě sušší. Cyklus staví sám na sobě a má za následek dlouhodobá sucha.
Lidské spojení
Kromě meteorologických faktorů, které způsobují sucho, může být faktorem i lidská činnost. Lidská činnost snížila množství srážek v mnoha oblastech světa. Kolik vody lidé spotřebují a načasování této spotřeby někdy ovlivňuje, kolik vody bude později k dispozici pro lidi, rostliny a zvířata. Na sucho lze tedy pohlížet i jako na nerovnováhu mezi nabídkou a poptávkou.
Odlesňování
Rozsáhlé odlesňování může přispět k suchu zejména v regionech, kde jsou srážky tvořeny místními vodními cykly. Při konvenčních srážkách se během vysokých teplot odpařuje voda z místní půdy a vodních zdrojů. Vodou nasycený vzduch stoupá vzhůru do atmosféry, kde se ochlazuje a klesá dolů jako déšť. To je běžné v tropech. Lesy ztrácejí vodu evapotranspirací, která napájí místní koloběh vody. Když se kácí lesy, odpařuje se méně vody, což zase snižuje množství mraků, které se tvoří.
- Tento druh srážek převládá na 50 % středozápadu v USA, 90 % v Sahelu v západní Africe a 30–60 % v Amazonii podle CIFOR, takže jsou náchylné k suchu.
- Amazoňané již zažívají tento druh "samo zesíleného sucha" podle vědecké studie.
Degradace půdy
Degradace půdy nastává, když dochází ke ztrátě ochranného rostlinného pokryvu, zejména lesů a obnažení půdy. Intenzivní zemědělství, které zahrnuje hlubokou orbu a používání chemikálií, které ničí strukturu půdy, je další rozšířenou příčinou.
- Ztráta pokryvu nebo struktury snižuje schopnost půdy absorbovat a zadržovat vodu a má za následek odtok vody a zkracuje dobu, která je k dispozici pro prosakování vody do hlubších vrstev půdy.
- Půdy tedy rychle vysychají a nemohou podporovat růst rostlin a plodin a krátkodobě vést k zemědělským suchům. Dopady toho jsou větší v regionech, jako je subsahara, kde 95 % zemědělství závisí na této vlhkosti půdy pro zemědělství.
- Když je větší odtok a menší infiltrace a prosakování dešťové vody do půd, přidává se méně podzemní vody, což vede k dlouhodobému hydrologickému suchu.
Zvýšená poptávka po vodě
Na rozdíl od meteorologického sucha, které je výsledkem pouze povětrnostních a klimatických podmínek, je hydrologické sucho způsobeno nedostatkem srážek (déšť a sníh) v delším období a větší poptávkou po vodě v daném regionu než je k dispozici. Zdroje vody mohou zahrnovat přírodní jezera a řeky, uměle vytvořené nádrže a podzemní vody.
- Využívání podzemních vodních nádrží člověkem prostřednictvím čerpání pro potřeby pitné/domácnosti nebo říční vody pro zavlažování může také absorbovat vodu přispívající k hydrologickému suchu. Stavba přehrad proti proudu pro vodní elektřinu může způsobit nedostatek vody po proudu. Například využití člověkem zvýšilo počet výskytů hydrologického sucha o 100-200 % a intenzitu o 8krát v Číně (str. 1).
- Využívání člověkem obecně zvýšilo četnost výskytu hydrologického sucha o 27 % celosvětově ao 35 % v Asii, 25 % v Americe a 20 % v Evropě.
- Divoká zvěř a vodní organismy také závisí na určitých hladinách vody v jezerech a řekách, aby přežily, a vegetace závisí na určitých hladinách vodní hladiny.
Sucho nastane, když všechny tyto kombinované „požadavky“na delší dobu převyšují dostupné zásoby vody. Hydrologické sucho vyžaduje dlouhodobé zmírnění, protože dobíjení přírodních vodních zdrojů probíhá pomalu. Když je poptávka po vodě vysoká v období nízkých srážek, kdy se řeky a podzemní voda nedoplňují jako obvykle, dopady mohou být horší.
Načasování
Načasování srážek a poptávky po vodě hodně souvisí s obdobím sucha. I když je celková zásoba vody nízká, sucho je v zimních měsících obvykle méně znepokojivé, protože poptávka je mnohem menší než v létě.
Zemědělská sucha mají tendenci nastat, když na jaře není dostatek vody, která by pomohla založit sazenice a zajistit úspěch plodin. Když k distribuci srážek dochází více v létě než v zimě, velké množství vody se rychle ztrácí odpařováním a odtokem, spíše než aby byla uložena jako sněhová pokrývka. To způsobuje sucho později, když si lidé nebo přírodní systémy zvyknou na vodu z tání sněhu.
Změna klimatu a sucho
Vzhledem k tomu, že změna klimatu způsobená člověkem je stále více prosazována, mnoho vědců studuje její údajné účinky na sucho. Jak objasňují meteorologické mechanismy, které způsobují sucho:
- Abnormální výkyvy teplot odpovídají abnormálním změnám srážek.
- Zvýšení teploty má potenciál způsobit častější a vážnější sucha, což staví změnu klimatu do hledáčku jako hlavní příčinu sucha v současnosti.
- Mezi lety 2000-2015 zažily USA na 20-70 % své rozlohy sušší než obvyklé počasí.
- Globální oblasti postižené extrémním suchem se zvýšily z 1 % v 50. letech na 3 % v roce 2000.
NASA poukazuje na to, že existují nezvratné vědecké důkazy o tom, že změna klimatu způsobuje, že planeta je v průměru teplejší, díky čemuž jsou vlny veder intenzivnější a sucha závažnější. Očekává se, že v kontinentálních Spojených státech se frekvence a závažnost sucha během několika příštích desetiletí po celé zemi zvýší.
Ochrana před suchými časy
Příčiny sucha jsou složité, vzájemně propojené a stále více způsobené člověkem. Existuje však mnoho způsobů, jak vodou šetřit, což se v regionech sužovaných suchem stává stále více prioritou. Ve skutečnosti by lidé všude měli zvážit praktikování šetření vodou jako preventivní opatření proti budoucím suchům.
