science >> Wetenschap >  >> Natuur

Reizende droogte brengt nieuwe mogelijkheden voor voorspelling

Kaart met droogtebewegingen op alle continenten. Krediet:Herrera-Estrada et al 2017

Een kleine subset van de meest intense droogtes verplaatst zich over continenten in voorspelbare patronen, volgens een nieuwe studie gepubliceerd in het tijdschrift Geofysische onderzoeksbrieven door onderzoekers in Oostenrijk en de Verenigde Staten. De studie kan de projecties van toekomstige droogte helpen verbeteren, waardoor een effectievere planning mogelijk is.

Hoewel de meeste droogtes de neiging hebben om te blijven waar ze zijn begonnen, ongeveer 10% reist tussen 1, 400 tot 3, 100 kilometer (afhankelijk van het continent), de studie gevonden. Deze reizende droogtes zijn meestal ook de grootste en meest ernstige, met het hoogste potentieel voor schade aan de landbouw, energie, water, en humanitaire hulpsectoren.

"De meeste mensen zien droogte als een lokaal of regionaal probleem, maar sommige intense droogtes migreren eigenlijk, als een slow-motion orkaan op een tijdschaal van maanden tot jaren in plaats van dagen tot weken, " zegt Julio Herrera-Estrada, een afgestudeerde student civiele en milieutechniek aan Princeton, die de studie leidde.

De onderzoekers analyseerden de droogtegegevens van 1979 tot 2009, identificeren 1, 420 droogtes wereldwijd. Ze vonden hotspots op elk continent waar een aantal droogtes soortgelijke sporen hadden gevolgd. Bijvoorbeeld, in het zuidwesten van de Verenigde Staten, droogtes hebben de neiging zich van zuid naar noord te verplaatsen. In Australië, de onderzoekers vonden twee droogte-hotspots en gemeenschappelijke bewegingsrichtingen, een van de oostkust in noordwestelijke richting, de andere van de centrale vlaktes in noordoostelijke richting.

Wat ervoor zorgt dat sommige droogteperiodes reizen, blijft onduidelijk, maar de gegevens suggereren dat feedback tussen neerslag en verdamping in de atmosfeer en op het land een rol kan spelen.

Beweging van een droogte in Noord-Amerika in 1987-88. Krediet:Julio Herrera-Estrada

"Deze studie suggereert ook dat er specifieke omslagpunten kunnen zijn in hoe groot en hoe intens een droogte is, waarna het zal blijven groeien en intensiveren, " zei Justin Sheffield, een professor in hydrologie en teledetectie aan de Universiteit van Southampton. Sheffield was de adviseur van Herrera-Estrada terwijl hij als onderzoeker aan Princeton diende.

Hoewel het aanvankelijke begin van een droogte moeilijk te voorspellen blijft, het nieuwe model zou onderzoekers in staat kunnen stellen beter te voorspellen hoe droogtes zullen evolueren en aanhouden.

"Deze studie gebruikte een innovatieve benadering om te bestuderen hoe droogtes tegelijkertijd in ruimte en tijd evolueren, om een ​​beter begrip te krijgen van hun gedrag en kenmerken, wat niet mogelijk was met eerdere benaderingen, " zegt Yusuke Satoh, een onderzoeker bij het International Institute for Applied Systems Analysis (IIASA), die ook meewerkte aan de studie.

De studie wijst ook op het belang van regionale samenwerking en het delen van informatie over de grenzen heen, of het nu staat of nationaal is. Een voorbeeld is de North American Drought Monitor, die metingen en andere informatie uit Mexico samenbrengt, de VS, en Canada, het creëren van een uitgebreid realtime monitoringsysteem.

De onderzoekers zeiden dat de volgende stap voor het werk is om te onderzoeken waarom en hoe droogtes reizen door de feedback tussen verdamping en neerslag in meer detail te bestuderen. Herrera-Estrada zei ook dat hij zou willen analyseren hoe droogtegedrag kan worden beïnvloed door klimaatverandering.

Herrera-Estrada werkte aan dit project als deelnemer aan het IIASA Young Scientists Summer Program.