Szybko płynąca woda powodziowa zniszczyła odcinki głównych dróg przez Park Narodowy Yellowstone w 2022 roku. Jacob W. Frank/Służba Parku Narodowego
Potężny system burzowy wywołał powodzie w Appalachach pod koniec lipca, zalewając i zmiatając domy w nocy i zabijanie co najmniej 16 XNUMX osób, ogłosił gubernator Kentucky. Zniszczenia nastąpiły kilka tygodni wcześniej po powodzi w górach Wirginia i Tennessee.
W czerwcu powódź nawiedziła góry w zachodniej części Stanów Zjednoczonych, gdzie deszcz w połączeniu z topniejącym śniegiem może być szczególnie destrukcyjny. Burze spuściły do 5 cali deszczu w ciągu trzech dni w Parku Narodowym Yellowstone i wokół niego, szybko topniejąc śnieg. Gdy deszcz i woda z roztopów wlewały się do potoków, a następnie rzek, stała się powodzią, która uszkodziła drogi, kabiny i instalacje zmusił do ewakuacji ponad 10,000 XNUMX osób.
Rzeka Yellowstone pobiła swój poprzedni rekord i osiągnęła najwyższy poziom wody zarejestrowany od czasu rozpoczęcia monitoringu prawie 100 lat temu.
Chociaż powodzie są zjawiskiem naturalnym, zmiany klimatu spowodowane przez człowieka są sprawianie, że takie poważne powodzie stają się częstsze. Badam, jak zmiany klimatyczne wpływają na hydrologię i powodzie. W szczególności w regionach górskich trzy skutki zmiany klimatu powodują większe ryzyko powodzi: bardziej intensywne opady, zmieniające się rozkłady opadów śniegu i deszczu oraz wpływ pożarów na krajobraz.
Cieplejsze powietrze prowadzi do bardziej intensywnych opadów
Jednym ze skutków zmian klimatu jest to, że cieplejsza atmosfera powoduje intensywniejsze opady atmosferyczne.
Dzieje się tak, ponieważ cieplejsze powietrze może zatrzymać więcej wilgoci. Ilość pary wodnej, jaką może zawierać atmosfera, wzrasta o około 7% na każde 1.8 stopnia Fahrenheita (1 stopień Celsjusza) wzrostu temperatury atmosferycznej.
Badania wykazały, że to już następuje wzrost ekstremalnych opadów, nie tylko w regionach takich jak Yellowstone, ale dookoła świata. Fakt, że w ostatnich latach świat doświadczył wielu rekordowych powodzi – w tym katastrofalnych powódź w Australia, Europa Zachodnia Indie i Chiny – to nie przypadek. Zmiana klimatu zwiększa prawdopodobieństwo rekordowych ekstremalnych opadów.
Ekstremalne burze deszczowe spowodowały powodzie i lawiny błotne w Europie Zachodniej w lipcu 2021 r., zabijając ponad 200 osób. Thomasa Lohnesa/Getty Images
Ostatni Sprawozdanie z oceny opublikowany przez Międzyrządowy Zespół ds. Zmian Klimatu pokazuje, jak ten wzorzec będzie się utrzymywał w przyszłości, gdy globalne temperatury będą nadal rosły.
Więcej opadów padających w postaci deszczu
Na chłodniejszych obszarach, zwłaszcza górskich lub na dużych szerokościach geograficznych, zmiana klimatu wpływa na powodzie na dodatkowe sposoby.
W tych regionach wiele z największych historycznych powodzie zostały spowodowane przez topniejący śnieg. Jednak przy cieplejszych zimach ze względu na zmiany klimatu, mniej opadów zimowych pada w postaci śniegu, a zamiast tego pada deszcz.
To przejście od śniegu do deszczu może mieć dramatyczne konsekwencje dla powodzi. Podczas gdy śnieg zwykle topi się powoli późną wiosną lub latem, deszcz tworzy spływ, który szybciej spływa do rzek. W rezultacie badania wykazały, że powodzie spowodowane deszczem mogą być znacznie większe niż powodzie wywołane tylko przez roztopy śniegui że przejście od śniegu do deszczu zwiększa ogólne ryzyko powodzi.
Przejście od śniegu do deszczu już następuje, w tym w miejscach takich jak Park Narodowy Yellowstone. Naukowcy odkryli również, że powodzie spowodowane deszczem stają się coraz bardziej powszechne. W niektórych lokalizacjach zmiany zagrożenia powodziowego spowodowane przejściem ze śniegu na deszcz mogą być nawet większe niż efekt zwiększonej intensywności opadów.
Zmieniające się wzory deszczu na śniegu
Kiedy deszcz pada na śnieg, jak miało to miejsce podczas niedawnej powodzi w Yellowstone, połączenie deszczu i topnienia śniegu może prowadzić do szczególnie wysokiego spływu i powodzi.
W niektórych przypadkach deszcz na śniegu występuje, gdy ziemia jest nadal częściowo zamarznięta. Gleba zamarznięta lub już nasycona nie może wchłonąć dodatkowej wody, więc jeszcze więcej deszczu i roztopów spływa, przyczyniając się bezpośrednio do powodzi. Ta kombinacja deszczu, roztopów śniegu i zamarzniętych gleb była głównym motorem Powódź na Środkowym Zachodzie w marcu 2019 r. spowodowało to ponad 12 miliardów dolarów szkód.
Chociaż deszcz na śniegu nie jest zjawiskiem nowym, zmiana klimatu może zmienić się w czasie i miejscu. W cieplejszych warunkach deszcz na śniegu staje się bardziej powszechny na dużych wysokościach, gdzie wcześniej były rzadkie. Ze względu na wzrost intensywności opadów i cieplejsze warunki, które prowadzą do szybkiego topnienia śniegu, istnieje również możliwość wystąpienia większych opadów deszczu na śniegu niż te, które miały miejsce w przeszłości.
W regionach o niższej wysokości deszcz na śniegu może w rzeczywistości stać się mniej prawdopodobny niż w przeszłości ze względu na zmniejszenie pokrywy śnieżnej. Obszary te mogą jednak nadal doświadczać rosnącego zagrożenia powodziowego z powodu nasilenia się intensywnych ulewy.
Złożone skutki pożarów i powodzi
Zmiany w powodziach nie zachodzą w odosobnieniu. Zaostrzają się również zmiany klimatyczne Pożary, stwarzając kolejne ryzyko podczas ulewy: lawiny błotne.
Spalone obszary są bardziej podatne na lawiny błotne i spływy gruzu podczas ekstremalnego deszczu, zarówno z powodu braku roślinności, jak i zmian w glebie spowodowanych pożarem. W 2018 r. w południowej Kalifornii ulewne deszcze w granicach 2017 Thomas Ogień powodowany duże lawiny błotne które zniszczyły ponad 100 domów i doprowadziły do ponad 20 zgonów. Ogień może zmienić glebę w sposób, który pozwala mniej deszczu do przesiąkania do gleby, więc więcej deszczu trafia do strumieni i rzek, co prowadzi do gorszych warunków powodziowych.
Wraz ze wzrostem liczby pożarów spowodowanych zmianami klimatycznymi coraz więcej obszarów jest narażonych na te zagrożenia. Ta kombinacja pożarów, po których następuje ekstremalny deszcz, również stanie się częstsze w przyszłości z większym ociepleniem.
Globalne ocieplenie powoduje złożone zmiany w naszym środowisku i jest jasny obraz, że zwiększa ryzyko powodzi. W miarę odbudowy obszaru Yellowstone i innych społeczności górskich zniszczonych przez powódź, będą musieli znaleźć sposoby na przystosowanie się do bardziej ryzykownej przyszłości.
O autorze
Frances Davenport, staż podoktorski w dziedzinie nauk o atmosferze, Colorado State University
Artykuł został opublikowany ponownie Konwersacje na licencji Creative Commons. Przeczytać oryginalny artykuł.
Powiązane książki:
Przyszłość, którą wybieramy: przetrwanie kryzysu klimatycznego
autorstwa Christiany Figueres i Toma Rivetta-Carnaca
Autorzy, którzy odegrali kluczową rolę w porozumieniu paryskim w sprawie zmian klimatu, przedstawiają spostrzeżenia i strategie radzenia sobie z kryzysem klimatycznym, w tym działania indywidualne i zbiorowe.
Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić
Ziemia niezamieszkana: życie po ociepleniu
David Wallace-Wells
Ta książka bada potencjalne konsekwencje niekontrolowanych zmian klimatu, w tym masowe wymieranie, niedobór żywności i wody oraz niestabilność polityczną.
Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić
Ministerstwo dla przyszłości: powieść
autorstwa Kima Stanleya Robinsona
Ta powieść przedstawia świat niedalekiej przyszłości zmagający się ze skutkami zmian klimatu i oferuje wizję tego, jak społeczeństwo może się zmienić, aby stawić czoła kryzysowi.
Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić
Pod białym niebem: natura przyszłości
Elżbieta Kolbert
Autor bada wpływ człowieka na świat przyrody, w tym zmiany klimatyczne, oraz potencjał rozwiązań technologicznych w odpowiedzi na wyzwania środowiskowe.
Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić
Awaria: najbardziej kompleksowy plan, jaki kiedykolwiek zaproponowano, aby odwrócić globalne ocieplenie
pod redakcją Paula Hawkena
Ta książka przedstawia kompleksowy plan przeciwdziałania zmianom klimatycznym, w tym rozwiązania z różnych sektorów, takich jak energetyka, rolnictwo i transport.
