Historialliset tulvat Midwestissä, myös tämä Nebraskan maatila, ovat aiheuttaneet laajaa vahinkoa. DroneBase AP: n kautta

Tulva keskilännessä, jota laukaisee voimakas ”pommisykloni”, On tuhonnut alueen osat, jotka ovat kärsineet viime vuosikymmenten tulvista.

Tulvat aiheutuvat äärimmäisistä sademääräisistä tapahtumista, jotka usein yhdistetään maaperän olosuhteisiin, kuten kyllästettyyn tai jäädytettyyn maahan, mikä vaikeuttaa veden saostumista maaperään, mikä lisää valua.

Ilmaston lämpeneminen voi vahvistaa maapallon vesisykliä, joka muuttaa sateen ja lumisateen määrää, taajuutta, voimakkuutta ja kestoa. Kuten minun tutkimus ja muiden tekemä työ on osoittanut, että kaikki nämä muutokset lisäävät tulvien riskiä Midwestin osavaltioissa.

Wetter Midwest

Tiedemiehet ovat yksimielisiä siitä, että ilmastonmuutos tulee maailman eri puolilla. Tämä johtuu siitä, että korkeammat lämpötilat lisäävät kosteuden haihtumista maapallolta ja lämpimämpi ilma pitää enemmän kosteutta kuin viileä ilma. Jokaisen lämpenemisen 1-asteen Celsius-asteessa ilmakehän kosteutta pitävä kapasiteetti kasvaa noin 7-prosentilla. vakiintuneet fysiikan lait.

Kun ilma kastuu, voimme odottaa enemmän sademäärää - mutta kasvu ei ole yhtenäistä. Olettaen, että tuulimallit eivät muutu merkittävästi, lisää kosteutta kuljetetaan joillekin alueille myrskyjälkien vaikutuksen alaisena. Tämä tarkoittaa, että myrskyt kärsineillä alueilla on todennäköisesti keskimääräistä suurempia sademäärän ja tulvariskien lisääntymistä, kun taas myrskyjäljillä sijaitsevilla alueilla on todennäköisesti vähemmän sademäärää ja kuivuusriskiä.

US Midwest sijaitsee a lähentymisalueella jossa vallitsevat tuulet puhaltavat idästä ja lännestä. polaarisuihku puhaltaa lännestä itään pitkin lämpimän ja kylmän ilman rajaa ja tuo säännöllisesti myrskyjä etenkin kylmissä vuodenaikoissa.

Yhdysvaltojen historiallisen ilmasto-verkoston tietojen perusteella olen osoittanut, että 1951: sta 2013: iin tarkoitetaan Yhdysvaltojen sademäärää 1.6-prosenttiyksikköä. Keskilännessä se kuitenkin nousi noin 2.1-prosenttiyksikköä vuosikymmenen aikana, ja talvisaostuma kasvoi 3.7-prosentilla vuosikymmenen aikana. Noin puolet tästä kasvusta johtui myrskyjen lisääntymisestä, ja toinen puoli johtui myrskyjen voimakkuuden kasvusta.

Olen myös käyttänyt korkean resoluution alueellisia ilmastomalleja simuloida tulevaa ilmastonmuutosta Midwestissä 2040-2070-jaksoon verrattuna 1970-2000: iin. Tässä tutkimuksessa huomasin, että keskimääräiset sademäärät alueella kasvavat todennäköisesti 8-prosentilla vuosisadan puoliväliin mennessä, ja talvisaostuma todennäköisesti kasvaa jopa 12-prosentilla. Alueen pohjoisosassa voi näkyä vieläkin suurempi kasvu, mikä johtuu todennäköisesti suurten järvien haihtumisesta korkeammista lämpötiloista ja jääpeitteen vähenemisestä talvella, kun alue lämpenee.

Stormier Sää

Kun ilmakehässä on enemmän kosteutta, myrskysysteemit todennäköisesti aiheuttavat raskaampia sademäärätapahtumia. Myös ilmakehän parantunut kosteus kasvaa piilevä lämpö - vesihöyryn vapauttama lämpö, ​​kun se tiivistyy ilmassa oleviin nesteisiin. Tämä lämpö tuottaa enemmän energiaa myrskyjen voimakkuuden lisäämiseksi.

Keski-Länsi-valtioissa ennustetaan tapahtuvan voimakkaampia sademäärätapahtumia. Shuang-Ye Wu Daytonin yliopisto, Pohjois-Amerikan alueellinen ilmastonmuutosarviointiohjelma, CC BY

Nämä tekijät merkitsevät sitä, että ilmastonmuutos aiheuttaa todennäköisesti keskimääräisen läntisen sademäärän suhteettoman suurenemisen, mikä on jo nähtävissä historiallisten ilmastotietojen tarkastelussa. 1951ista 2013in kautta minun tutkimusni löytyi että kevyet ja kohtalaiset saostumat keskilännessä kasvoivat noin 1-prosentilla vuosikymmenen aikana, kun taas rankka sateiden määrä kasvoi 4.4-prosentilla vuosikymmenen aikana.

Alueen keskimääräisen sademäärän ennustetaan kasvavan noin 8-prosentilla vuosisadan puoliväliin mennessä, mutta raskaiden myrskyjen, jotka ovat todennäköisesti vain kerran 25-vuodessa, ennustetaan olevan kasvaa 20-prosentilla.

Tiheämpi tulva

Kaikki nämä muutokset muuttavat merkittävästi tulvahydrologiaa. 2015-tutkimuksessa, jossa tutkittiin 774 US Geological Survey -virtausmittausasemien 1962in kautta 2011: stä 34: n kautta tapahtuneita purkaustietoja, havaittiin, että XNUMX-prosenttiosuus asemista osoitti tulvien esiintymistiheys lisääntyi huomattavasti. Merkittävin kasvu tapahtui kevään aikana lumen sulattamiseen, pakastettuun maahan sateeseen ja sademääräisiin tapahtumiin. Sademäärän kasvun lisäksi tämä analyysi osoitti, että aikaisemmat lumen sulamiset ja korkeampien lämpötilojen aiheuttamat sademäärän ja lumen välisen suhteen muutokset johtavat myös keskilännen kevään tulvien voimakkaaseen kasvuun.

Toisessa tutkimuksessa ennustettiin ilmastonmuutoksen aiheuttamia muutoksia tulvissa ja laskettiin, kuinka usein 20-vuosisadan keskimääräinen tulva - eli niin suuri, että sillä on vain 100-prosentin mahdollisuus esiintyä missä tahansa vuodessa tai kerran vuodessa - on todennäköisesti toistua 1st-luvulla. Useimpien keskilännen osalta tekijät arvioivat, että tällaisten tulvien todennäköisyys oli todennäköisesti kaksinkertaistuu 21st-luvulla, niin että 100-vuoden tulva voi olla keskimäärin joka 50-vuosi.

Kolmas tutkimus, joka julkaistiin 2016issa, tutki, miten ilmastonmuutos voisi muuttaa virtausta Koillis-ja Keskilännessä. Virtauksen suuruus ja ajoitus voivat vaikuttaa vesihuoltoon ja laatuun, infrastruktuurijärjestelmiin ja vesieliöihin. Tässä tutkimuksessa todettiin, että tämän vuosisadan aikana keskimääräiset 100-vuoden kolmen päivän huippuvirtaukset olivat todennäköisesti kasvaa 10-arvolla 20-prosenttiin Midwestin alueelle.

Samaan aikaan viimeisimmän myrskyn kärsineet Nebraskan, Iowan, Wisconsinin, Minnesotan ja Etelä-Dakotan asukkaat arvioivat vahinkoa. NOAA ennenaikainen kuukausi ennustaa historiallisia tulvia seuraa sadetta tänä keväänä. Nykyisten tulvavesien odotetaan säilyvän Kuukausien ajan

Author

Shuang-Ye Wu, geologian dosentti, Daytonin yliopisto

Tämä artikkeli julkaistaan ​​uudelleen Conversation Creative Commons -lisenssin alla. Lue alkuperäinen artikkeli.

Liittyvät kirjat

at InnerSelf Market ja Amazon