science >> Wetenschap >  >> Natuur

Wat voor La Nina-jaar is dit?

Een kruising in Elk Grove, Californië staat onder water na stormen in januari. Krediet:Florence Low / California Department of Water Resources

Wetenschappers anticipeerden sinds afgelopen zomer dat La Niña, het fenomeen dat vaak wordt geassocieerd met droog en enigszins koel weer aan de westkust, zou zich deze winter ontwikkelen en een droogte van vijf jaar over het zuidwesten verlengen.

Maar zoals blijkt, La Niña, yin naar El Niño's yang, heeft besloten dit jaar thuis te blijven. Het koele water in de oostelijke helft van de tropische Stille Oceaan was relatief zwak - nauwelijks geregistreerd als een La Niña. NOAA's Climate Prediction Center zoekt naar een aanhoudende periode waarin de oppervlaktetemperaturen in het oosten van de Stille Oceaan 0,5 ° C onder het gemiddelde dalen voordat de La Niña-winters officieel worden aangewezen. Onderzoekers van de Scripps Institution of Oceanography van UC San Diego en elders hebben hun twijfels of aan het criterium zal worden voldaan.

In plaats daarvan, het echte verhaal van deze winter was het optreden van een reeks korte stormuitbarstingen die hebben geleid tot het beste waterjaar van Californië sinds 2011. Januari 2017 zal waarschijnlijk herinnerd worden als een klassieke droogteperiode die Californië en Nevada heeft overspoeld. Terwijl staatsfunctionarissen terughoudend zijn om een ​​einde aan de droogte aan te kondigen omdat het jaren duurt voordat sommige uitgeputte watervoorraden zijn aangevuld, veel van de droogte is teruggedraaid.

Het seizoen heeft superlatieven opgeleverd:in een lang weekend in januari, het snowpack-niveau van de staat klom van 65 procent van het gemiddelde naar 150 procent en begon in februari met 173 procent. De maand zag de noordelijke Sierra Nevada 60 centimeter (23,6 inch) regen ontvangen, bijna drie keer het gemiddelde van 22 centimeter (8,9 inch) voor januari. En slechts twee keer eerder in de geschiedenis heeft het stroomgebied van de Sacramento-rivier - een spil van de staatswatervoorziening - zo vroeg in het jaar zijn jaarlijkse gemiddelde hoeveelheid neerslag bereikt.

"Deze winter, samen met de jaren die eraan voorafgaan, zijn kenmerkend voor de natuurlijke watervoorziening van Californië, " zei Scripps klimaatonderzoeker Dan Cayan, "Het hydroklimaat van Californië is extreem volatiel, slingerend van droog naar nat op een onregelmatige basis."

Lefty's Grill in Nevada City, Californië gesloten wegens overstromingen van nabijgelegen Deer Creek, die uitmondt in de Yuba-rivier, tijdens het sfeervolle rivierevenement in Noord-Californië op 10 januari, 2017. Krediet:Kelly M. Grow / California Department of Water Resources

De aandacht van wetenschappers is verlegd van de verwelkende La Niña naar de kenmerkende kanalen van vocht die bekend staan ​​​​als 'atmosferische rivieren' die veel van de recente bijna-record neerslag hebben geleverd. De stromen waterdamp die over de Stille Oceaan reizen, kunnen zich in La Niña-jaren net zo gemakkelijk vormen als El Niño-jaren. U.S. Geological Survey-wetenschapper en Scripps-onderzoeksmedewerker Mike Dettinger, het bestuderen van een archief van voorbije droge gebeurtenissen, vond dat vaker wel dan niet, atmosferische rivieren hebben een belangrijke rol gespeeld bij het beëindigen van de droogte aan de westkust, soms op spectaculaire wijze, en dit jaar was daarop geen uitzondering.

De onvolledige vorming van La Niña is een reden waarom. Zelfs als de oceaan voldoet aan de standaard van wat een La Niña zou moeten zijn, Scripps-klimaatonderzoeker David Pierce zei dat de atmosfeer deze keer nooit zijn deel deed. Typisch, La Niña manifesteert zich als een afkoeling van de oppervlaktetemperatuur van de oostelijke Stille Oceaan in combinatie met een verandering in de atmosferische drukpatronen in de Stille Oceaan en Noord-Amerika. Dit jaar heeft de atmosferische verandering nooit plaatsgevonden.

"We begrijpen nog niet goed waarom eerdere omstandigheden lijken te zijn voorbereid, maar gewoon niet uitkomen en dat is wat beter moet worden begrepen, " hij zei.

Scripps-klimaatonderzoeker Art Miller zei dat de intense El Niño van vorig jaar gewoon te veel restenergie in zijn kielzog achterliet om La Niña volledig te laten ontstaan. Ook, hoewel La Niña-jaren gemiddeld droger zijn, er zijn nog steeds tal van voorbeelden in het historische record waarin La Niña-jaren meer dan gemiddelde neerslag zagen in Californië, hij zei. De onvoorspelbaarheid vindt uiteindelijk zijn oorsprong in wat Miller noemt "de chaos van de middelste breedtegraden, " de talloze variabelen die elke solide voorspelling ongeldig kunnen maken.

"De realiteit van het systeem is dat het niet zo'n duidelijke relatie is als mensen willen denken dat het is, " zei Molenaar.

Leden van de California Council on Science and Technology Science Policy Fellows van links naar rechts, Michael Peterson, Julianne McCall en Mikel Shybut assisteren Frank Gehrke, hoofd van het California Cooperative Snow Surveys-programma met het tweede sneeuwonderzoek van het sneeuwseizoen 2017 op 2 februari op Phillips Station in de bergen van de Sierra Nevada. Krediet:Dale Kolke/California Department of Water Resources

Een dominant patroon deze vroege winter is bekend bij overstromingsvoorspellers in het Westen. Voor het eerst beschreven in 1962 door Robert Weaver, een meteoroloog bij het toenmalige National Weather Bureau, het kenmerkte een "blokkerend" hogedruksysteem voor een groot deel van januari boven de Golf van Alaska. Zoals de naam al doet vermoeden, het centrum van hoge druk is zo opgesteld dat het andere systemen blokkeert en hen dwingt er omheen te gaan. In dit geval, de blokkerende hoogte duwde de stormsporen naar het zuiden. Zonder het, Stormen in Californië zouden anders op de Pacific Northwest zijn gericht.

De blocking high maakt deel uit van een breder patroon waarin Weaver classificeerde als stormtracks op lage breedtegraden die gericht zijn op Noord- en Centraal-Californië. Wever merkte op dat, onder deze voorwaarden, die slechts zelden voorkomen, stormen op lage breedtegraden kunnen een ketting vormen die zich uitstrekt van de Hawaiiaanse eilanden over de kust van Californië. Voorheen bekend als een "ananas-express, " werk van Scripps klimaatonderzoeker Marty Ralph en medewerkers identificeren nu deze lage breedtegraad, warm, vochtige luchtmassa-stormsystemen als atmosferische rivieren.

Voor Ralf, deze winter heeft gezorgd voor een etalage van sfeervolle rivieren, een treffend voorbeeld van het fenomeen dat hij de afgelopen 20 jaar heeft bestudeerd. Voortbouwend op baanbrekende studies van deze extreme stormen, Ralph kwam in 2013 bij Scripps en richtte het Center for Western Weather and Water Extremes op. Vanaf dat moment, hij heeft samengewerkt met provinciale en staatsfunctionarissen om het vermogen van wetenschappers om atmosferische rivieren te voorspellen te verbeteren en die kennis te gebruiken om reservoirs nauwkeuriger te beheren.

in 2016, De gouverneur van Californië, Jerry Brown, heeft toestemming gegeven voor de toewijzing van fondsen voor het creëren van een programma dat wordt voorgesteld door een wateragentschap in Noord-Californië dat gebruik maakt van de wetenschap die grotendeels is ontwikkeld door Ralph en Scripps-collega's. De atmosferische rivieren:onderzoek, Verzachting, en Climate Forecasting Program zou een grotere betrouwbaarheid van de watervoorziening voor reservoirs mogelijk kunnen maken dan nu mogelijk is. Onderzoekers hopen dat het krachtige nieuwe informatie zal opleveren ter ondersteuning van moderne strategieën voor reservoiroperaties die nu worden ontwikkeld door het US Army Corps of Engineers en andere entiteiten.

Het programma werd in 2014 goedgekeurd met goedkeuring van een wetsvoorstel geschreven door staatssenator Marty Block. Als dat programma online komt, Ralph zei dat eerdere investeringen door Californië al een hoop nieuwe informatie opleveren uit de onverwachte maar welkome stormen van dit jaar.

"Niemand anders in het land heeft de mogelijkheid om te doen wat wij doen, " zei Ralph. "De leiding van de gouverneur en senator Block zet Californië echt op het goede spoor om waterbeheerders en ambtenaren die zich voorbereiden op noodsituaties te helpen meer controle over hun operaties te krijgen."