Szereg atmosferycznych rzek w Kalifornii zrzuciło na ten region tak dużo wody, że wyschnięte wiele lat wcześniej jezioro Tulare wypłynęło ponownie, gdy woda rozprzestrzeniła się na kilometry kalifornijskich pól uprawnych. Luis Sinco / Los Angeles Times za pośrednictwem Getty Images
Ulewne deszcze spowodowały, że błotnista woda spływała po ulicach miasta Libia, Grecja, Hiszpania i Hongkong na początku września 2023 r., powodując śmierć tysięcy ludzi w mieście Derna w Libii. W Zagorze w Grecji spadło rekordowe 30 cali deszczu, co odpowiada ok półtora roku deszczu padającego w ciągu 24 godzin.
Kilka tygodni wcześniej deszcze monsunowe spowodowały śmiertelne osunięcia ziemi i powodzie Himalaje że zabito dziesiątki osób w Indiach.
Po poważnych powodziach na prawie każdym kontynencie w tym roku, m.in lawiny błotne i powodzie w Kalifornii na początku 2023 r. i niszczycielskie powodzie Nowy Jork i Vermont w lipcu może się wydawać, że ekstremalne opady deszczu stają się coraz częstsze.
Jaką rolę odgrywa w tym globalne ocieplenie? I co najważniejsze, co możemy zrobić, aby dostosować się do tej nowej rzeczywistości?
Jak klimatolog mając doświadczenie w inżynierii lądowej, interesuję się badaniem powiązań między nauką o zmianach klimatycznych i ekstremalnymi zjawiskami pogodowymi z jednej strony a wpływem, jaki te zdarzenia mają na nasze codzienne życie, z drugiej. Zrozumienie powiązań ma kluczowe znaczenie dla opracowania rozsądnych strategii adaptacji do zmian klimatycznych.
Bardziej spragniona atmosfera, bardziej ekstremalne opady
Wraz ze wzrostem temperatury może wystąpić cieplejsza atmosfera zatrzymać więcej pary wodnej. Wzrasta także parowanie wody z lądów i oceanów. Woda ta musi w końcu wrócić do lądów i oceanów.
Po prostu, gdy atmosfera pochłania więcej wilgoci, wyrzuca więcej opadów podczas burz. Naukowcy spodziewają się, że ok % Wzrost 7 intensywności opadów podczas ekstremalnych burz na każdy 1 stopień Celsjusza (1.8 stopnia Fahrenheita) ocieplenia.
Naukowcy nazywają ten wzrost ilości wilgoci, jaką może zatrzymać powietrze Związek Clausiusa Clapeyrona. Jednak inne czynniki, takie jak zmiany w układzie wiatru, ślady burzy i stopień nasycenia powietrza, również odgrywają rolę w intensywności opadów.
Płyn czy zamrożony: Deszcz ma największe znaczenie
Jednym z czynników decydujących o dotkliwości powodzi jest to, czy woda spada w postaci deszczu czy śniegu. Niemal natychmiastowy spływ deszczu, w przeciwieństwie do wolniejszego uwalniania wody z topniejącego śniegu, prowadzi do poważniejszych powodzi, osunięć ziemi i innych zagrożeń – szczególnie w regionach górskich i obszarach w dole rzeki, gdzie żyje około jedna czwarta światowej populacji.
Uważa się, że kluczową przyczyną tego zjawiska jest większy odsetek ekstremalnych opadów deszczu niż śniegu niszczycielskie powodzie i osunięcia ziemi w Himalajach w sierpniu 2023 r., choć nadal trwają badania, które to potwierdzają. Dodatkowo, A Badanie wzorców powodzi w 2019 r w 410 zlewniach w zachodnich Stanach Zjednoczonych wykazały, że największe szczyty odpływu spowodowane opadami deszczu były ponad 2.5 razy większe niż te spowodowane topnieniem śniegu.
Na podstawie danych z modelu klimatycznego przewiduje się, że intensywność opadów w niektórych regionach jeszcze bardziej wzrośnie do końca XXI wieku. Jasne kolory wskazują na dwukrotny wzrost, a ciemne kolory wskazują na ośmiokrotny wzrost przyszłych ekstremalnych opadów w porównaniu z niedawną przeszłością. Mohammeda Ombadiego., CC BY-ND
W Badanie z 2023 r. w czasopiśmie Nature, moi koledzy i ja wykazaliśmy, że intensywność ekstremalnych opadów rośnie w szybszym tempie, niż sugerowałaby zależność Clausiusa Clapeyrona – do 15% na 1 C (1.8 F) ocieplenia – w regionach położonych na dużych szerokościach geograficznych i górskich, takich jak Himalaje, Alpy i Góry Skaliste.
Powodem tego zwiększonego wzrostu jest to, że rosnące temperatury powodują przesunięcie opadów w tych regionach w kierunku większej ilości deszczu i mniejszej ilości śniegu. Większa część tych ekstremalnych opadów ma postać deszczu.
W naszym badaniu przyjrzeliśmy się najcięższym deszczom na półkuli północnej od lat pięćdziesiątych XX wieku i odkryliśmy, że wzrost intensywności ekstremalnych opadów zmieniał się wraz z wysokością. Silne efekty wykazały także góry na zachodzie Ameryki, części Appalachów, Alpy w Europie oraz Himalaje i góry Hindukusz w Azji. Co więcej, modele klimatyczne sugerują, że w większości tych regionów do końca XXI wieku liczba ekstremalnych opadów wzrośnie siedmio- do ośmiokrotnym.
Powódź to nie tylko problem krótkotrwały
Śmierć i zniszczenia domów i miast przyciągają lwią część uwagi w następstwie powodzi, ale nasilone powodzie mają również długoterminowy wpływ na zaopatrzenie w wodę zbiorników wodnych, które mają kluczowe znaczenie dla społeczności i rolnictwa w wielu regionach.
Na przykład w zachodnich Stanach Zjednoczonych podczas wiosennych topnień śniegu często utrzymuje się maksymalną pojemność zbiorników, aby zapewnić wodę w suchych miesiącach letnich. Góry pełnią rolę naturalnych zbiorników, przechowując zimowe opady śniegu, a następnie w wolnym tempie uwalniając stopiony śnieg.
Jednakże, nasze ostatnie ustalenia sugerują, że w obliczu szybkiej zmiany klimatu w stronę klimatu zdominowanego przez ulewne opady deszczu, a nie śniegu, podmioty zarządzające zasobami wodnymi będą w coraz większym stopniu musiały pozostawiać w swoich zbiornikach więcej miejsca na przechowywanie dużych ilości wody w oczekiwaniu na katastrofy, aby zminimalizować ryzyko powodzi w dole rzeki .
Przygotowanie na trudniejszą przyszłość
Zwiększają się globalne wysiłki na rzecz ograniczenia emisji gazów cieplarnianych, ale ludzie nadal muszą przygotować się na bardziej surowy klimat. Niszczycielski burze, które nawiedziły region śródziemnomorski w 2023 r. przedstawią przekonujący argument potwierdzający znaczenie adaptacji. Pobiły one rekordy ekstremalnych opadów w wielu krajach i spowodowały rozległe szkody.
Głównym czynnikiem, który przyczynił się do katastrofy w Libii był pęknięcie starzejących się tam z którego spłynęła woda teren górski.
Podkreśla to znaczenie aktualizacji przepisów projektowych, tak aby infrastruktura i budynki były budowane tak, aby przetrwały przyszłe ulewy i powodzie, a także inwestowania w nowe rozwiązania inżynieryjne w celu poprawy odporności i ochrony społeczności przed ekstremalnymi warunkami pogodowymi. Może to również oznaczać nie budować w regionach z wysokim ryzykiem powodzi i osunięć ziemi w przyszłości.
Mohammeda Ombadiego, adiunkt inżynierii nauk o klimacie i kosmosie, University of Michigan
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.
