Historiske oversvømmelser i Midtvesten, inklusive denne gård i Nebraska, har forårsaget omfattende skader. DroneBase via AP

Oversvømmelser i Midtvesten, udløst af en intens "bombecyklon,” har ødelagt dele af regionen, som har været plaget af oversvømmelser i de seneste årtier.

Oversvømmelser udløses af ekstreme nedbørshændelser, ofte kombineret med jordforhold, såsom mættet eller frossen jord, der gør det sværere for vandet at trænge ned i jorden, hvilket øger afstrømningen.

Global opvarmning har potentiale til at intensivere Jordens vandkredsløb, hvilket vil ændre mængden, hyppigheden, intensiteten og varigheden af ​​regn og snefald. Som min forskning og andres arbejde har vist, at alle disse ændringer øger risikoen for oversvømmelser for delstaterne i Midtvesten.

Et vådere Midtvesten

Der er stærk konsensus blandt videnskabsmænd om, at klimaændringer vil medføre mange dele af verden vådere. Dette sker, fordi højere temperaturer øger hastigheden, hvormed fugt fordamper fra Jordens overflade, og varmere luft rummer mere fugt end kølig luft. For hver 1 grad celsius af opvarmning øges atmosfærens fugtholdende kapacitet med omkring 7 procent, baseret på veletablerede fysiklove.

Efterhånden som luften bliver mere fugtig, kan vi forvente mere nedbør – men stigningen er ikke ensartet. Forudsat at vindmønstrene ikke ændrer sig væsentligt, vil mere fugt blive transporteret ind i nogle regioner under påvirkning af stormspor. Det betyder, at stormramte områder sandsynligvis vil opleve større end gennemsnittet stigninger i nedbør og risiko for oversvømmelser, mens områder, der ligger væk fra stormspor, sandsynligvis vil have mindre nedbør og større risiko for tørke.

Det amerikanske midtvest er beliggende i et konvergenszone hvor fremherskende vinde fra øst og vest mødes. Det polær jetstrøm blæser fra vest til øst langs grænsen mellem varm og kold luft og bringer regelmæssigt storme ind, især i kolde årstider.

Ved hjælp af data fra US Historical Climatology Network har jeg vist, at fra 1951 til 2013 betyder nedbør for USA steg med 1.6 procent pr. I Midtvesten steg den dog med omkring 2.1 procent pr. årti, og vinternedbøren steg med 3.7 procent pr. årti. Omkring halvdelen af ​​denne vækst var forårsaget af hyppigere storme, og den anden halvdel kan tilskrives en stigning i stormens intensitet.

Jeg har også brugt højopløselige regionale klimamodeller til simulere fremtidige klimaændringer i Midtvesten for perioden 2040-2070 i forhold til 1970-2000. I denne undersøgelse fandt jeg ud af, at gennemsnitlig nedbør i hele regionen sandsynligvis vil stige med 8 procent i midten af ​​århundredet, og vinternedbør vil sandsynligvis stige med så meget som 12 procent. Den nordlige del af regionen kunne se en endnu større stigning, sandsynligvis på grund af større fordampning fra de store søer som følge af højere temperaturer og mindre isdække om vinteren, når regionen opvarmes.

Stormer Vejret

Med mere fugt i atmosfæren vil stormsystemer sandsynligvis producere kraftigere nedbør. Forbedret fugt i atmosfæren øges også latent varme – varme frigivet af vanddamp, når den kondenserer til væskedråber i luften. Denne varme giver mere energi til at øge intensiteten af ​​storme.

Mere intense nedbørshændelser forventes at ske i Midtveststaterne. Shuang-Ye Wu University of Dayton, North American Regional Climate Change Assessment Program, CC BY

Disse faktorer betyder, at klimaændringer sandsynligvis vil forårsage en uforholdsmæssig stigning i kraftige nedbørshændelser i Midtvesten, en tendens, der allerede er tydelig, når man ser på historiske klimadata. Fra 1951 til 2013, min undersøgelse fundet at let og moderat nedbør over Midtvesten steg med omkring 1 procent per årti, mens kraftig nedbør steg med 4.4 procent per årti.

Den gennemsnitlige nedbør for regionen forventes at stige med omkring 8 procent i midten af ​​århundredet, men kraftige storme - dem af en skala, der kun vil forekomme en gang om 25 år - forventes at stigning med 20 procent.

Hyppigere oversvømmelser

Alle disse ændringer vil væsentligt ændre oversvømmelseshydrologien. En undersøgelse fra 2015, der undersøgte udledningsdata fra 774 US Geological Survey-strømmålerstationer på tværs af Midtvesten fra 1962 til 2011, viste, at 34 procent af stationerne viste betydelige stigninger i hyppigheden af ​​oversvømmelser. Den mest udtalte stigning skete i foråret for oversvømmelser forbundet med snesmeltning, regn, der falder på frossen jord og regn-på-sne begivenheder. Ud over at øge nedbøren viste denne analyse, at tidligere snesmeltning og ændringer i regn-til-sneforholdet forårsaget af højere temperaturer også driver den kraftige stigning i forårsoversvømmelser i Midtvesten.

En anden undersøgelse fremgik skift i oversvømmelser som følge af klimaændringer og beregnede, hvor hyppigt en gennemsnitlig 20-års oversvømmelse fra det 100. århundrede – det vil sige stor nok til kun at have en chance på 1 procent for at indtræffe i et givet år, eller én gang i et århundrede – er sandsynligvis gentage sig i det 21. århundrede. For det meste af Midtvesten vurderede forfatterne, at sandsynligheden for sådanne oversvømmelser var sandsynligvis fordobles i det 21. århundrede, så det, der engang var en 100-års oversvømmelse, kan forventes at forekomme i gennemsnit hvert 50. år.

En tredje undersøgelse, offentliggjort i 2016, undersøgte, hvordan klimaændringer kunne ændre strømstrømmen i det nordøstlige og midtvesten. Størrelsen og timingen af ​​strømningen kan påvirke vandforsyninger og -kvalitet, infrastruktursystemer og vandlevende liv. Denne undersøgelse fandt ud af, at i løbet af dette århundrede var det sandsynligt, at gennemsnitlige 100-års tre-dages peak flow-niveauer ville stige med 10 til 20 procent for Midtvest-regionen.

I mellemtiden vurderer folk i Nebraska, Iowa, Wisconsin, Minnesota og South Dakota, der er ramt af den seneste storm, skaderne. NOAA tidligere på måneden forudsagde, at de historiske oversvømmelser vil blive efterfulgt af mere regn og oversvømmelser i foråret. Det nuværende oversvømmelsesvand forventes at forblive i måneder

Om forfatteren

Shuang-Ye Wu, lektor i geologi, University of Dayton

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs oprindelige artikel.

Relaterede bøger

at InnerSelf Market og Amazon