Für einen überfluteten Mittleren Westen bieten Klimavorhersagen wenig Komfort

Für einen überfluteten Mittleren Westen bieten Klimavorhersagen wenig Komfort Historische Überschwemmungen im Mittleren Westen, einschließlich dieser Farm in Nebraska, haben weitreichende Schäden verursacht. DroneBase über AP

Überschwemmungen im Mittleren Westen, ausgelöst durch ein intensivesBomben-Zyklon, “Hat Teile der Region verwüstet, die in den letzten Jahrzehnten von Überschwemmungen geplagt wurde.

Überschwemmungen werden durch extreme Regenfälle ausgelöst, die häufig mit Bodenkonditionen wie gesättigten oder gefrorenen Böden kombiniert werden, die das Eindringen von Wasser in den Boden erschweren und den Abfluss erhöhen.

Die globale Erwärmung hat das Potenzial, den Wasserkreislauf der Erde zu intensivieren, was die Menge, Häufigkeit, Intensität und Dauer von Regen und Schneefall verändern wird. Als meine Forschung und die Arbeit anderer hat gezeigt, dass alle diese Änderungen das Risiko von Überschwemmungen für die Bundesstaaten des Mittleren Westens erhöhen.

Ein Wetter Mittlerer Westen

Unter Wissenschaftlern besteht ein starker Konsens über den Klimawandel viele Teile der Welt nasser. Dies ist darauf zurückzuführen, dass höhere Temperaturen die Geschwindigkeit erhöhen, mit der Feuchtigkeit von der Erdoberfläche verdampft, und wärmere Luft mehr Feuchtigkeit hält als kalte Luft. Für jedes 1-Grad Celsius der Erwärmung steigt die Feuchtigkeitshaltekapazität der Atmosphäre um etwa 7 Prozent, bezogen auf fundierte Gesetze der Physik.

Da die Luft feuchter wird, können wir mit mehr Niederschlag rechnen - der Anstieg ist jedoch nicht gleichförmig. Unter der Annahme, dass sich die Windmuster nicht wesentlich ändern, wird unter dem Einfluss von Sturmspuren mehr Feuchtigkeit in einige Regionen transportiert. Dies bedeutet, dass in von Sturm betroffenen Gebieten ein überdurchschnittlicher Anstieg der Niederschlags- und Hochwasserrisiken zu verzeichnen ist, während in Gegenden, die nicht in der Nähe von Sturmpfaden liegen, weniger Niederschlag und ein größeres Risiko für Dürre besteht.

Der US-Mittlere Westen liegt in einer Konvergenzzone wo die vorherrschenden Winde aus Osten und Westen aufeinander treffen. Das Polarstrahl Sie weht von Westen nach Osten entlang der Grenze zwischen warmer und kalter Luft und führt regelmäßig zu Stürmen, besonders in kalten Jahreszeiten.

Anhand von Daten aus dem US Historical Climatology Network habe ich gezeigt, dass von 1951 bis 2013 der Niederschlag in den USA gemeint ist pro Jahrzehnt um 1.6 Prozent gestiegen. Im Mittleren Westen stieg sie jedoch pro Jahrzehnt um etwa 2.1 Prozent und der Niederschlag im Winter um 3.7 Prozent pro Jahrzehnt. Etwa die Hälfte dieses Wachstums wurde durch häufigere Stürme verursacht, und die andere Hälfte ist auf eine Zunahme der Intensität der Stürme zurückzuführen.

Ich habe auch hochauflösende regionale Klimamodelle dazu verwendet Simulieren Sie den zukünftigen Klimawandel im Mittleren Westen für den Zeitraum 2040-2070 im Vergleich zu 1970-2000. In dieser Studie habe ich herausgefunden, dass der mittlere Niederschlag in der Region bis Mitte des Jahrhunderts wahrscheinlich um 8 Prozent und der Niederschlag im Winter um bis zu 12 Prozent steigen wird. Der nördliche Teil der Region könnte noch stärker zunehmen, was wahrscheinlich auf eine stärkere Verdunstung der Großen Seen zurückzuführen ist, die auf höhere Temperaturen und eine geringere Eisbedeckung im Winter zurückzuführen ist, da sich die Region erwärmt.

Stürmischeres Wetter

Mit mehr Feuchtigkeit in der Atmosphäre erzeugen Sturmanlagen wahrscheinlich stärkere Regenfälle. Erhöhte Feuchtigkeit in der Atmosphäre nimmt ebenfalls zu latente Hitze - Wärme, die durch Wasserdampf freigesetzt wird, wenn er zu Flüssigkeitstropfen in der Luft kondensiert. Diese Wärme liefert mehr Energie, um die Intensität von Stürmen zu erhöhen.

überschwemmt Es wird prognostiziert, dass intensivere Niederschlagsereignisse in den Bundesstaaten des Mittleren Westens auftreten. Shuang-Ye Wu-Universität von Dayton, Regionales Programm zur Bewertung des Klimawandels in Nordamerika, CC BY

Diese Faktoren bedeuten, dass der Klimawandel wahrscheinlich zu einem überproportionalen Anstieg der Starkniederschlagsereignisse im Mittleren Westen führt, ein Trend, der sich bereits bei Betrachtung der historischen Klimadaten bemerkbar macht. Von 1951 bis 2013 mein Studium gefunden Der leichte und mäßige Niederschlag im Mittleren Westen stieg um etwa 1 Prozent pro Dekade, während der starke Niederschlag um 4.4 Prozent pro Jahrzehnt zunahm.

Es wird erwartet, dass der durchschnittliche Niederschlag in der Region bis zur Mitte des Jahrhunderts um etwa 8 Prozent zunehmen wird. Starke Stürme - solche, deren Ausmaß in 25-Jahren wahrscheinlich nur einmal vorkommt - werden projiziert Steigerung um 20 Prozent.

Häufigeres Fluten

Alle diese Änderungen werden die Fluthydrologie erheblich verändern. Eine 2015-Studie, in der Entladungsdaten von 774 US Geological Survey-Messstationen im Mittleren Westen von 1962 über 2011 untersucht wurden, ergab, dass 34 Prozent der Stationen zeigte deutliche Zunahme der Häufigkeit von Hochwasserereignissen. Die stärkste Zunahme war im Frühjahr bei Überschwemmungen in Verbindung mit Schneeschmelze, Regen auf gefrorenem Boden und Regen auf Schnee zu verzeichnen. Neben steigenden Niederschlägen zeigte diese Analyse, dass das frühere Schneeschmelzen und die durch höhere Temperaturen hervorgerufenen Änderungen des Regen-Schnee-Verhältnisses den starken Anstieg der Frühjahrsüberschwemmungen im Mittleren Westen auslösen.

Eine andere Studie prognostizierte Verschiebungen bei Überschwemmungen aufgrund des Klimawandels und berechnete, wie häufig eine durchschnittliche 20-Flut im 100-Jahrhundert - das heißt, groß genug ist, um nur eine 1-prozentuale Chance zu haben, in einem bestimmten Jahr oder einmal in einem Jahrhundert aufzutreten wahrscheinlich im 21st Jahrhundert wiederkehren. Für den größten Teil des Mittleren Westens schätzten die Autoren die Wahrscheinlichkeit solcher Überschwemmungen wahrscheinlich im 21st Jahrhundert zu verdoppeln, so dass erwartet werden kann, dass ein 100-Jahr-Hochwasser im Durchschnitt alle 50-Jahre auftritt.

Eine dritte in 2016 veröffentlichte Studie untersuchte, wie der Klimawandel den Fluss im Nordosten und Mittleren Westen verändern kann. Das Ausmaß und der Zeitpunkt des Strömungsflusses können sich auf die Wasserversorgung und -qualität, die Infrastruktursysteme und das Wasserleben auswirken. Diese Studie ergab, dass in diesem Jahrhundert ein durchschnittlicher dreitägiger Spitzenstromwert im 100-Jahr wahrscheinlich war Steigerung um 10 auf 20 Prozent für den mittleren Westen.

Unterdessen bewerten die Menschen in Nebraska, Iowa, Wisconsin, Minnesota und South Dakota, die vom jüngsten Sturm betroffen sind, die Schäden. NOAA Anfang dieses Monats prognostizieren die historischen Überschwemmungen Es folgt weiterer Regen und diesen Frühling überschwemmen. Es wird erwartet, dass die derzeitigen Hochwasser bestehen bleiben für Monate

Über den Autor

Shuang-Ye Wu, außerordentlicher Professor für Geologie, Universität von Dayton

Dieser Artikel wird erneut veröffentlicht Das Gespräch unter einer Creative Commons-Lizenz. Lies das Original Artikel.

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