Wzrost występowania fal upałów na świecie związany z interakcjami ląd‑atmosfera

Dlaczego coraz częściej mamy gorętsze dni

W miarę jak lata stają się cieplejsze na całym świecie, wielu ludzi zastanawia się, dlaczego fale upałów wydają się pojawiać częściej i trwać dłużej. To badanie wychodzi poza dwutlenek węgla i rosnące temperatury powietrza, stawiając bardziej szczegółowe pytanie: w jaki sposób stan lądu — wilgotność gleby i sposób wymiany ciepła z powietrzem — przyczynia się do napędzania dzisiejszych ekstremalnych upałów? Analizując ponad cztery dekady szczegółowych zapisów klimatycznych, autorzy pokazują, że wysychanie gleb i silniejsze oddawanie ciepła przez powierzchnię są ściśle powiązane z globalnym wzrostem liczby fal upałów.

Śledzenie fal upałów na całym globie

Naukowcy wykorzystali ERA5, wysokorozdzielczy globalny zestaw danych klimatycznych, aby badać fale upałów na lądzie w latach 1980–2022. Zdefiniowali falę upałów jako co najmniej trzy kolejne dni, w których dzienne maksima temperatur przekraczały to, co jest typowe dla danej pory roku w danym miejscu. Dwa kluczowe wskaźniki uchwyciły aktywność fal upałów: ile odrębnych zdarzeń upałów występowało w każdym roku oraz ile łącznie dni w roku przypadało na te zdarzenia. Analiza wykazała, że zarówno liczba fal upałów, jak i liczba dni upalnych gwałtownie wzrosły na większości terenów lądowych, ze szczególnie silnymi wzrostami w zachodniej części Ameryki Północnej, Europie, częściach Ameryki Południowej, Afryki i Azji.

Jak sucha ziemia zasila ekstremalne upały

Aby zrozumieć, dlaczego fale upałów stają się częstsze, badanie skupiło się na dwóch dniach poprzedzających początek każdego zdarzenia, kiedy gleba i dolna warstwa atmosfery mogą „przygotować scenę” pod ekstremalne temperatury. Autorzy zbadali wilgotność gleby, która wskazuje, ile wody jest zgromadzone w górnej warstwie gleby, oraz strumień ciepła sensytywnego, opisujący, ile ciepła przepływa z powierzchni lądu do powietrza. Gdy gleby są suche, mniej energii zużywa się na parowanie wody, a więcej trafia bezpośrednio na ogrzewanie powietrza, tworząc sprzężenie sucha‑ciepło, które może wzmacniać i wydłużać fale upałów. Każdą falę upałów sklasyfikowano do jednej z czterech kategorii w zależności od tego, czy w okresie przed rozpoczęciem zdarzenia wilgotność gleby i ciepło powierzchniowe były powyżej czy poniżej normy.

Dominujący wzorzec sucha‑ciepło

Jeden wzorzec wyraźnie się wyróżnił. Większość fal upałów występowała, gdy gleby były surowsze niż zwykle, a powierzchnia lądu oddawała więcej ciepła niż zwykle — kombinacja, którą autorzy nazywają stanem „NP”. Ten suchy i gorący stan powierzchni dominował na 93% obszarów lądowych, od regionów suchych po wiele miejsc zwykle wilgotnych. Globalnie ponad połowa wszystkich zdarzeń upałowych przypadała na ten stan. W czasie stan NP nie tylko generował najwięcej fal upałów, ale też wykazywał najszybszy przyrost w częstości występowania. Między latami 1980–2000 a 2002–2022 fale upałów powiązane ze stanami NP wzrosły średnio o ponad pięć zdarzeń na dekadę, a w niemal 90% obszarów lądowych ich częstość przynajmniej się podwoiła. W wielu regionach inne stany powierzchni stopniowo ustępowały miejsca NP jako najczęstszemu tłu dla fal upałów.

Planeta staje się cieplejsza i bardziej sucha

Wzrost warunków NP odzwierciedla szerokie zmiany na powierzchni lądu. W dużych częściach świata wilgotność gleby spada, podczas gdy ląd absorbuje nieco więcej promieniowania netto i oddaje więcej ciepła w górę. W obszarach, gdzie stan NP się rozszerzał, gleby wysychały szybciej, a temperatury przy powierzchni gleby rosły szybciej niż w innych regionach. Sugeruje to, że wiele krajobrazów przesuwa się w kierunku stanu bardziej ograniczonego wilgocią i wrażliwego na ciepło. W takich warunkach, gdy pojawia się susza, ląd zachowuje „pamięć” suchości, co ułatwia następowanie jednej fali upałów po drugiej i zwiększa prawdopodobieństwo zdarzeń złożonych, takich jak jednoczesne wystąpienie upału i suszy lub upału i pożaru.

Co to oznacza dla naszej przyszłości

Dla osób niebędących specjalistami kluczowy wniosek jest taki, że dzisiejsze fale upałów to nie tylko efekt cieplejszego powietrza wynikającego ze zmian klimatu; w dużej mierze kształtuje je też to, jak bardzo ląd stał się suchy. Gdy gleby tracą wilgoć, ziemia działa mniej jak naturalna klimatyzacja, a bardziej jak rozgrzana płyta, dostarczając dodatkowego ciepła do dolnej atmosfery i ułatwiając inicjację i intensyfikację fal upałów. Badanie pokazuje, że ten suchy‑ciepły układ obecnie leży u podstaw większości fal upałów na świecie i rozprzestrzenia się na kolejne regiony. Ta wiedza może usprawnić systemy wczesnego ostrzegania, wskazując obszary, gdzie spadająca wilgotność gleby i rosnące ciepło powierzchniowe sygnalizują zwiększone prawdopodobieństwo niebezpiecznych upałów w nadchodzących dniach.

Cytowanie: Bi, P., Chen, X., Pan, Z. et al. Increasing global heatwave occurrence associated with land-atmosphere interactions. npj Clim Atmos Sci 9, 89 (2026). https://doi.org/10.1038/s41612-026-01356-1

Słowa kluczowe: fale upałów, wilgotność gleby, sprzężenie ląd–atmosfera, zmiany klimatu, ekstremalny upał