Furtunile severe din România în contextul schimbărilor climatice

Furtunile severe, cele care produc grindină de mari dimensiuni, vânt intens și tornadele, sunt fenomene meteorologice extreme care au un impact major asupra infrastructurii, agriculturii și asupra comunităților din România. Observațiile istorice și previziunile climatice indică o creștere a frecvenței de apariție și intensității acestor fenomene în următoarele decenii, în contextul schimbărilor climatice.

În perioada 1940-2023, s-a observat o creștere a orelor cu condiții favorabile pentru furtuni severe în toată țara, în special în partea de est. Fenomene precum grindina de mari dimensiuni și vânturile intense devin tot mai frecvente. În zonele urbane mari, furtunile pot provoca daune importante infrastructurii și vehiculelor, iar în zonele agricole pot distruge culturile, afectând grav economia locală. Previziunile pentru viitorul apropiat (2025-2050) și pentru sfârșitul secolului (2071-2010) indică o intensificare a acestor fenomene, în special în nordul României, unde riscul de grindină și furtuni violente este așteptat să crească semnificativ.

Aceste schimbări sunt atribuite în principal creșterii umidității atmosferice, ceea ce contribuie la o mai mare instabilitate atmosferică. Impactul social și economic al acestor furtuni poate fi devastator, cu costuri ridicate pentru repararea construcțiilor afectate, și pierderi semnificative în agricultură și infrastructură. În plus, creșterea urbanizării și modificările în utilizarea terenurilor, cum ar fi irigarea, pot exacerba frecvența acestor fenomene. Pentru a atenua aceste riscuri, este esențial ca România să adopte măsuri adecvate, inclusiv consolidarea infrastructurii, dezvoltarea unor sisteme eficiente de avertizare timpurie și educarea publicului despre măsurile de siguranță în fața fenomenelor meteo extreme. Fără acțiuni decisive, țara se va confrunta cu consecințe semnificative asupra mediului, economiei și societății în general

Ce sunt furtunile severe și de ce vorbim despre acestea?

Furtunile severe sunt sisteme atmosferice care pot genera fenomene meteorologice extreme, inclusiv tornade, grindină de mari dimensiuni, precipitații și vânt intens, și descărcări electrice atmosferice. Aceste furtuni pot avea un impact devastator asupra comunităților, provocând distrugeri de infrastructură, întreruperi ale alimentării cu energie electrică, și chiar pierderi de vieți omenești. Grindina mare poate distruge culturi agricole și poate avaria vehicule și acoperișuri, în timp ce tornadele pot (în cazurile extreme) distruge complet infrastructura (e.g., case, căi ferate). Precipitațiile intense pot duce la inundații rapide, afectând drumurile și proprietățile și punând în pericol viețile oamenilor. Trăsnetele reprezintă un pericol suplimentar, putând provoca incendii de vegetație și pierderi de vieți omenești (în prezent, România are una dintre cele mai mari rate de decese provocate de trăsnete din Europa după Bulgaria și Republica Moldova)

Condițiile pentru apariția furtunilor - 1940-2023

În general, tendințele pentru România indică o interacțiune complexă între creșterea instabilității atmosferice și creșterea inhibiției convective (care împiedică dezvoltarea furtunilor), ceea ce ar putea duce la un număr mai mic de furtuni, în ciuda unei atmosfere mai instabile. Analiza condițiilor de mediu care susțin apariția furtunilor cu descărcări electrice între 1940 și 2023 folosind setul de data ERA5, arată că cele mai multe ore (>200 ore în medie pe an, Figura 1a) cu astfel de condiții sunt înregistrate în vestul și centrul României. Zonele cele mai puțin expuse la furtuni cu descărcări electrice sunt în partea de est și în zona de litoral al României (<100 de ore în medie pe an).

Între 1940 și 2023, numărul orelor cu condiții pentru furtuni însoțite de descărcări electrice a crescut pe întreg teritoriul României. Cea mai mare creștere (6 ore în 10 ani, Figura 1c) a fost observată în partea de est a României, unde creșterea este și semnificativă din punct de vedere statistic. Furtunile severe (asociate cu grindină de mari dimensiuni și vânt intens) au o probabilitate mai mare de apariție (>25 de ore pe an, Figura 1b) în toate regiunile țării cu excepția unei părți din estul României. Începând cu 1940 a crescut numărul de ore cu condiții pentru apariția furtunilor severe pe întreg teritoriul României (Figura 1d)

Figura 1. Distribuția numărului de ore cu condiții pentru apariția furtuni însoțite de descărcări electrice și a furtunilor severe (furtuni care pe lângă descărcări electrice pot să producă grindină de mari dimensiuni, vânt și precipitații intense) în România între 1940 și 2023: (a) și (b) numărul mediu anual (ore pe an) și (c) și (d) schimbarea în numărul mediu anual (ore în 10 ani). Punctele indică regiunile în care creșterea este statistică din punct de vedere statistic

Pentru a înțelege tendințele pe termen lung (1950-2021) pentru furtunile care produc grindină de mari dimensiuni (≥2 cm) și foarte mari dimensiuni (≥5 cm) o echipă de cercetători de la European Severe Storms Laboratory au realizat recent un studiu bazat pe modele avansate de regresie logistică aditivă, date reanalizate și observații istorice (Battaglioli et al. 2023). Au putut astfel estima probabilitatea de apariție a acestor fenomene și schimbările pe termen lung. În Europa, a fost observată o creștere semnificativă a frecvenței grindinei de mari dimensiuni (dar și a descărcărilor electrice), în special în nordul Italiei, unde grindina foarte mare a devenit de trei ori mai frecventă decât în anii 1950.

Această creștere este în mare parte atribuită creșterii umidității la nivelul straturilor inferioare ale atmosferei,  ceea ce a condus la o creștere a valorilor pentru CAPE4 pentru formarea furtunilor severe. Studiul subliniază că aceste schimbări climatice au avut un impact semnificativ asupra intensificării fenomenelor meteorologice extreme în Europa. Atât în cazul grindinei mari, cât și al grindinei foarte mari, regiunea de sud-est a României are cel mai mare număr mediu de ore pentru perioada 1950-2021 (Figura 2a și 2b). Deși distribuția numărului mediu anual de ore cu grindină este similară pentru ambele tipuri de grindină, analiza tendințelor arată diferențe. În mod specific, se observă o tendință de creștere a grindinei mari în majoritatea regiunilor din România, cu excepția sudului țării (Figura 2c). În cazul grindinei foarte mari, tendința este crescătoare pe aproape întreg teritoriul României (Figura 2d)

Figura 2. Distribuția numărului mediu anual de ore per 5 ani cu (a) grindină de mari dimensiuni (> 2 cm) și (b) foarte mari dimensiuni pentru intervalul 1950-2021 pe baza setului de date dezvoltat de Battaglioli et al. (2023). De asemenea este reprezenta și trendul (număr de ore per 10 ani) pentru (c) grindină de mari dimensiuni și (d) grindină de foarte mari dimensiuni. Scara de culori este definită separat pentru fiecare dintre cele patru hărți

Previziuni climatice privind furtunile severe

Studiile recente, cum ar fi cele realizate de Púčik et al. (2017) și Rädler et al. (2019), oferă o înțelegere aprofundată a modului în care diferite scenarii climatice pot influența condițiile de mediu care susțin apariția furtunilor severe în Europa. Púčik et al. (2017) au analizat schimbările condițiilor de mediu care susțin apariția furtunilor severe din Europa, utilizând un ansamblu de 14 modele regionale climatice și două scenarii climatice (i.e., RCP4.5 și RCP8.5). Rezultatele indică o creștere a frecvenței de apariție a mediilor instabile în Europa centrală, în special în scenariul RCP8.5 până în 2100, determinată de valori mai mari ale umidității în regiunile joase ale atmosferei.

Pentru România, previziunile climatice indică  4 CAPE (Convective Available Potential Energy) este o măsură utilizată în meteorologie pentru a cuantifica cantitatea de energie potențială disponibilă pentru convecție atmosferică, adică procesul prin care aerul cald se ridică și se răcește. CAPE este un indicator important pentru dezvoltarea furtunilor convective creșterea frecvenței de apariție a mediilor care susțin apariția furtunilor severe, în special în cazul scenariului RCP8.5 (Figura 3). Conform acestor previziuni climatice ne putem aștepta la mai multe fenomene meteorologice extreme în viitorul apropiat în special în jumătatea de nord a României

Figura 3. Distribuția numărului mediu de zile cu condiții pentru furtuni (a) pentru perioada istorică 1971-2020 și previziunile (schimbarea pentru numărul anual de condiții pentru furtuni) pentru 2021-2050 (b) și (c) și pentru 2071-2100 (d) și (e). Au fost utilizate două scenarii climatice RCP4.5 (b) și (d) și RCP8.5 (c) și (e). Figura este adaptată după Figura 12 din Púčik et al. (2017)

Condițiile de mediu în care se dezvoltă furtunile severe din Europa au fost analizate și de Rädler et al. (2019) care au arătat că există o creștere semnificativă a frecvenței furtunilor cu descărcări electrice în special în nordul și estul Europei. Pentru România, această creștere este statistic semnificativă pentru scenariul climatic RPC 8.5 în special pentru jumătatea de nord a țării până la sfârșitul secolului. Apariția furtunilor cu grindină de mari dimensiuni și vânt intens sunt anticipate să crească chiar mai mult decât în cazul furtunilor cu descărcări electrice, probabilitate pentru apariția grindinei de mari dimensiuni crescând cu 40-80% în Europa centrală și de est până la sfârșitul secolului. Pentru România, previziunile climatice indică o creștere semnificativă a condițiilor pentru grindină de mari (>2 cm) și foarte mari dimensiuni (>5 cm) pentru întreg teritoriul, dar în particular pentru nord-estul României (Figura 4). Cercetătorii anticipează că furtunile cu vânt intens (>25 m s-1) vor fi observate mai frecvent în sudul României.

Figura 4. Distribuția mediilor care susțin apariția furtunilor cu grindină de mari dimensiuni (a)-(c) pentru grindină cu diametrul mai mare de 2 cm și (d)-(f) pentru grindină cu diametrul mai mare de 5 cm. (a) și (d) prezintă distribuția evenimentelor cu grindină (evenimente pe an) pentru perioada 1971-2020. Schimbarea procentuală față de perioada istorică este prezentată în (b) și (e) pentru scenariul RCP45, iar în (c) și (f) pentru scenariul RCP85. Figura este adaptată după Figura 2 din Rädler et al. (2019)

Rezultatele acestor studii indică o creștere a frecvenței și intensității furtunilor severe în Europa centrală și de est, determinată de creșterea umidității în regiunile joase ale atmosferei. În contextul României, aceste previziuni sugerează o creștere semnificativă a riscului de evenimente meteorologice extreme. De asemenea, există variații regionale notabile, cu un impact mai pronunțat în jumătatea de nord a țării și o creștere a frecvenței grindinei de mari dimensiuni și a vânturilor intense în diverse zone. Aceste studii subliniază necesitatea unei pregătiri adecvate pentru a gestiona riscurile meteorologice viitoare și pentru a adapta strategiile de reducere a emisiilor gazelor cu efect de seră, luând în considerare diversitatea climatică și geografică a României

Impact și consecințe

Furtunile severe, cum ar fi tornadele, precipitațiile intense și grindina de mari dimensiuni, prezintă un risc major pentru mediu, societate și economie. Previziunile climatice indică o creștere a frecvenței acestor fenomene în România, în special între 2025 și 2050, subliniind necesitatea înțelegerii și gestionării impactului lor viitor.

Impactul în mediul urban
În orașele mari, grindina de mari dimensiuni poate provoca daune semnificative clădirilor, autovehiculelor și altor proprietăți. Acoperișurile clădirilor, ferestrele și fațadele vor fi expuse riscului de distrugere, ceea ce va genera costuri ridicate pentru reparații și înlocuiri. Autovehiculele parcate în aer liber vor suferi avarii considerabile, afectând proprietarii și companiile de asigurări. Vântul intens, asociat furtunilor severe, poate avea un impact devastator asupra infrastructurii urbane. Clădirile înalte, stâlpii de electricitate, panourile publicitare și alte structuri pot fi avariate sau distruse de vânturile puternice. De asemenea, vântul intens poate smulge copaci din rădăcini, provocând blocaje de trafic și deteriorarea rețelelor de transport public. Aceste probleme vor genera perturbări semnificative în viața cotidiană a locuitorilor și vor afecta activitățile economice. În plus, grindina și vântul intens pot deteriora rețelele de utilități publice, cum ar fi cele de alimentare cu apă, gaz și energie electrică. Companiile vor trebui să investească în reparații și în consolidarea infrastructurii pentru a preveni daunele viitoare
Impactulul social și economic
Furtunile severe pot provoca daune majore infrastructurii, inclusiv clădirilor, drumurilor, podurilor și rețelelor de electricitate. Tornadele și vânturile intense pot distruge infrastructura, iar grindina poate deteriora acoperișurile și ferestrele. Costurile de reparație și reconstrucție pot fi extrem de ridicate, afectând bugetele locale și naționale. Agricultura este una dintre cele mai vulnerabile sectoare în fața furtunilor severe. Grindina și precipitațiile intense pot distruge culturile și plantațiile, ducând la pierderi de producție și la reducerea veniturilor pentru fermieri. În plus, eroziunea solului și poluarea apelor pot avea efecte pe termen lung asupra productivității agricole. Furtunile severe pot întrerupe activitățile economice prin distrugerea infrastructurii și a facilităților de producție. Transportul de bunuri și persoane poate fi afectat, iar întreprinderile pot suferi pierderi financiare semnificative din cauza opririi activităților. Aceasta poate avea efecte în cascadă asupra economiei naționale.

Pe lângă influența climei în schimbare, există o serie de alți factori care pot contribui la creșterea frecvenței de a apariție a furtunilor. Extinderea zonelor urbane înseamnă schimbări în modul de utilizare a terenurilor, acestea având un impact asupra creșterii frecvenței de apariție a furtunilor (de ex., Haberlie et al., 2015). De exemplu, irigarea, ca răspuns la perioadele cu secetă, influențează frecvența furtunilor prin modificarea microclimatului local, crescând conținutul de umiditate din sol și atmosferă, ceea ce poate favoriza formarea furtunilor. Aceste modificări pot duce la o instabilitate mai mare a atmosferei și, în funcție de condițiile specifice și climatul regional, pot duce la creșterea frecvenței de apariție a furtunilor (de ex., DeAngelis et al., 2010). Astfel, în zonele cu agricultură intensă cum ar fi sudul României, aceste modificări ale climatului local pot fi mai pronunțate ceea ce va crește probabilitatea de apariție a furtunilor. Pentru a face față acestor provocări, este esențial ca România să adopte măsuri de adaptare și reducere a riscurilor, inclusiv întărirea infrastructurii, dezvoltarea de sisteme de alertă timpurie și educarea populației cu privire la măsurile de siguranță în caz de fenomene meteo extreme.

Ce e de făcut? Soluții și recomandări

Strategiile actuale legate de impactul furtunilor severe în contextul schimbărilor climatice se concentrează pe consolidarea infrastructurii critice, dezvoltarea capacităților de monitorizare și avertizare timpurie, precum și pe educarea și conștientizarea publicului, așa cum indică strategia națională privind educația pentru mediu și schimbări climatice 2023-2030 și strategia națională de  reducere a riscurilor de dezastre 2024-2035

Cu toate acestea, pentru a îmbunătăți răspunsul național la aceste fenomene,  se impun mai multe direcții:

Consolidarea infrastructurii de monitorizare și a bazelor de date prin dezvoltarea unei baza de date naționale privind fenomenele meteorologice extreme. Aceasta ar trebui de altfel să fie o prioritate. O parte din fenomenele extreme (de ex., grindină de mari dimensiuni, vânt intens) care trebuie să fie incluse într-o astfel de bază de date la nivel național există în cadrul Administrației Naționale de Meteorologie. Dar această bază de date nu este în prezent accesibilă pentru mediul academic. În plus, această bază de date trebuie extinsă să includă mai multe fenomene extreme precum și informații privind impactul social și economic al acestor (de ex., estimări ale pagubelor, numărul victimelor). Există deopotrivă posibilitatea de a crea o rețea de observatori voluntari pentru a raporta fenomenele meteorologice extreme care putea îmbunătăți considerabil acuratețea și acoperirea raportărilor.
Îmbunătățirea cercetărilor climatologice și meteorologice prin fenomenele extreme și impactul schimbărilor climatice asupra acestora. De exemplu, sunt necesare studii detaliate pentru a proiecta rezultatele modelelor climatice la scară redusă pentru diferite regiuni ale României pentru a înțelegere mai bine impactului asupra infrastructurii construite și pentru îmbunătăți cunoștințele privind riscurile asociate fenomenelor meteorologice extreme. La o mai bună înțelegere a riscurilor contribuie și studiile detaliate în teren privind pagubele produse de fenomenele meteorologice extreme. Pe lângă analiza riscurilor, aceste studii oferă date esențiale și pentru evaluarea eficacității politicilor de reducere a riscului de dezastre.
Îmbunătățirea educației publice privind fenomenele meteorologice extreme. Extinderea campaniilor de sensibilizare și educare, inclusiv pentru zonele rurale și comunitățile vulnerabile, împreună cu dezvoltarea de campanii dedicate sectorului industrial și privat, va contribui semnificativ la reducerea riscurilor și la creșterea rezilienței în fața fenomenelor meteorologice extreme.

Furtunile convective severe, cele care produc tornadele, grindina de mari dimensiuni, vânturile intense și precipitațiile extreme, au un impact semnificativ asupra infrastructurii, agriculturii și comunităților. Studiile indică o creștere a frecvenței și intensității acestor fenomene în viitor, în special în contextul scenariilor climatice cu emisii ridicate de gaze cu efect de seră. Vulnerabilitatea față de aceste fenomene va fi mai ridicată în anumite regiuni din România, cum ar fi nord-estul țării.

Pe termen lung, schimbările climatice vor continua să amplifice riscurile asociate furtunilor convective severe din România, ceea ce va necesita soluții de adaptare și investiții semnificative în infrastructura de monitorizare și avertizare timpurie. Impactul social și economic al acestor furtuni va fi din ce în ce mai mare, și România va avea nevoie de politici integrate de reducere a riscurilor și de educare a publicului. În absența unor măsuri adecvate de adaptare și reducere a emisiilor de gaze cu efect de seră, România se va confrunta cu o creștere semnificativă a frecvenței și intensității fenomenelor meteorologice extreme, cu consecințe semnificative asupra mediului, economiei și societății.

Dr. Bogdan Antonescu

este cercetător în domeniul meteorologiei și climatologiei, lector la Facultatea de Fizică a Universității din București și cercetător la Institutul Naţional de Cercetare - Dezvoltare pentru Fizica Pământului, cu expertiză în studiul furtunilor severe și al fenomenelor meteorologice extreme în contextul schimbărilor climatice. Printre contribuțiile sale se numără dezvoltarea primei climatologii a tornadelor din România și a unei climatologii detaliate a tornadelor din Europa. Bogdan este implicat în proiecte de cercetare și colaborează cu instituții academice și de cercetare pentru a studia impactul schimbărilor climatice asupra fenomenelor meteorologice extreme. Bogdan este, de asemenea, implicat activ în comunicarea științei, promovând înțelegerea publică a schimbărilor climatice și a impactului acestora asupra fenomenelor extreme.

Featured