W sierpniu 2024 roku dwa polskie miasta – Warszawa i Zamość – znalazły się w centrum ekstremalnych zjawisk pogodowych. W ciągu zaledwie kilku godzin spadły tam rekordowe ilości deszczu, powodując podtopienia, paraliż komunikacyjny i przeciążenie służb ratunkowych. Choć burze te miały charakter lokalny, ich intensywność i skutki wpisują się w szerszy kontekst globalnych zmian klimatycznych i rosnącego zagrożenia powodziami błyskawicznymi w obszarach zurbanizowanych.
Wyniki prac naukowców z IMGW-PIB i Uniwersytetu KEN w Krakowie, opublikowane na łamach czasopisma Water w artykule „Extreme short-duration rainfall and urban flood hazard: case studies of convective events in Warsaw and Zamość, Poland”, dotyczyły dwóch przypadków konwekcyjnych opadów deszczu, które – choć wystąpiły w odmiennych warunkach synoptycznych – miały wiele cech wspólnych: wysoką wilgotność atmosfery, niestabilne profile termodynamiczne oraz elementy terenu lub użytkowania gruntów, które wzmacniały skutki powodzi. Oba zdarzenia charakteryzowały się bardzo wysoką intensywnością opadów w krótkim czasie. W Zamościu spadło aż 88,3 mm deszczu w ciągu jednej godziny, a w Warszawie 21,3 mm w ciągu 10 minut, co odpowiada intensywności ponad 120 mm/h – znacznie powyżej progów uznawanych przez Światową Organizację Meteorologiczną (WMO) za ekstremalne.
Przypadek z Warszawy (z 19 sierpnia) pokazał, jak szybko rozwijająca się konwekcja wielokomórkowa, wspierana przez konwergencję mezoskalową i wysoką zawartość wody opadowej, może generować gwałtowne powodzie w krótkim czasie, szczególnie w strefach zurbanizowanych o ograniczonej zdolności infiltracji. Z kolei burza w Zamościu (21 sierpnia) uwypukliła, jak umiarkowanie wymuszone środowiska konwekcyjne – charakteryzujące się przechodzącym frontem chłodnym, nasyceniem głębokich warstw i korzystnymi parametrami kinematycznymi – mogą prowadzić do powstania niemal stacjonarnych komórek burzowych.
Badania wskazują, że obecna zmiana klimatu zwiększa częstotliwość i intensywność krótkotrwałych opadów konwekcyjnych. Cieplejsza atmosfera zatrzymuje więcej wilgoci, co sprzyja formowaniu się gwałtownych burz. Podobne zjawiska obserwowano w ostatnich latach m.in. w Niemczech (powódź w dolinie Ahr w 2021 r.), Francji (600 mm opadów w regionie Gard w 2002 r.) czy Hiszpanii (DANA w 2019 r.). Zdaniem autorów pracy opublikowanej w magazynie Water, wyniki ich analiz potwierdzają pilną potrzebę modernizacji metodologii oceny ryzyka powodziowego. Konwencjonalne krzywe intensywności-czasu-częstotliwości (IDF) i statyczne klasyfikacje zagrożeń mogą nie uwzględniać zagrożeń stwarzanych przez wolno poruszające się lub regenerujące się systemy konwekcyjne. Jest to szczególnie istotne na obszarach miejskich, gdzie modyfikacje terenu, uszczelnione powierzchnie i niewystarczająca infrastruktura odwadniająca znacząco zwiększają podatność na powodzie błyskawiczne. Systemy takie jak Flash Flood Guidance System (FFGS) mają progi alarmowe na poziomie 20-30 mm/h, tymczasem podczas zdarzeń w Warszawie i Zamościu wartości te zostały znacznie przekroczone.
Wnioski z badań wskazują na pilną potrzebę modernizacji miejskiej infrastruktury odwadniającej i włączenia danych hydrometeorologicznych o wysokiej rozdzielczości do planowania oraz konieczność dostosowania się do rosnącej częstotliwości ekstremów konwekcyjnych w związku ze zmianami klimatu. W tej sytuacji szczególną rolą mają do odegrania dynamiczne i precyzyjne systemy wczesnego ostrzegania, w szczególności takie, które wykorzystują monitoring radarowy w czasie rzeczywistym i funkcje prognozowania (nowcastingu) do identyfikacji wolno poruszających się lub wielokrotnie regenerujących się komórek konwekcyjnych o wysokiej wydajności opadów. Dalsze badania powinny skupić się na modelowaniu odpływu miejskiego w scenariuszach opadów konwekcyjnych, opracowaniu ulepszonych wskaźników ryzyka opadów dostosowanych do powierzchni miejskich oraz przetestowaniu integracji prognozowania (nowcastingu) z lokalnymi systemami ostrzegania przed powodziami.
