science >> Wetenschap >  >> Natuur

Moessonstormen minder maar extremer

Krediet:Chris Spannagle/National Oceanic and Atmospheric Administration

Het moessonseizoen brengt nu meer extreme wind en regen naar centraal en zuidwest Arizona dan in het verleden, volgens nieuw onderzoek onder leiding van de Universiteit van Arizona.

Hoewel er nu minder stormen zijn, de grootste moessononweersbuien brengen zwaardere regen en sterkere winden dan de moessonstormen van 60 jaar geleden, melden de wetenschappers.

"De moesson is de belangrijkste bedreiging voor zwaar weer in Arizona. Stofstormen, wind, plotselinge overstromingen, microbursts - dat zijn de dingen die een onmiddellijk gevaar vormen voor leven en eigendom, " zei co-auteur Christopher Castro, een UA universitair hoofddocent hydrologie en atmosferische wetenschappen.

De onderzoekers vergeleken neerslagrecords van 1950-1970 met die van 1991-2010 voor Arizona. Ze gebruikten die gegevens ook om te verifiëren dat hun klimaatmodel realistische resultaten opleverde.

"Dit is een van de eerste studies die naar langetermijnveranderingen in moessonneerslag kijkt, "Zei Castro. "We hebben gedocumenteerd dat de toename van extreme neerslag geografisch gericht is ten zuiden en ten westen van de Mogollon-rand - en dat geldt ook voor Phoenix."

De regio van Arizona met meer extreme stormen omvat Bullhead City, Koning man, het grootstedelijk gebied van Phoenix, de vallei van de Colorado-rivier en de lage woestijnen van Arizona, inclusief de steden Casa Grande, Gila Bend, Ajo, Lukeville en Yuma.

Het Tohono O'odham-reservaat, Lukas luchtmachtbasis, de Barry Goldwater Air Force Range en de Yuma Proving Ground bevinden zich ook in de regio met meer extreem moessonweer.

Tucson ligt net buiten de zone met meer extreme stormen.

Het hebben van minder frequente maar intensere stormen komt overeen met wat wereldwijd wordt verwacht als gevolg van klimaatverandering, zei Castro.

Krediet:John Holsenbeck/Nationale Weerdienst

"Ons werk laat zien dat het zeker geldt voor de moesson in Arizona, " hij zei.

Toen de onderzoekers de resultaten van klimaat- en weermodellen vergeleken met de feitelijke waarnemingen, het model met een resolutie van minder dan 1,5 mijl reproduceerde nauwkeurig de neerslaggegevens. De modellen met resoluties van 10 mijl of meer deden dat niet.

"Je kunt gewoon niet vertrouwen op grovere simulaties om veranderingen in zwaar weer weer te geven. Je moet het model met hoge resolutie gebruiken, ' zei Castro.

Eerste auteur Thang M. Luong voerde het onderzoek uit in het kader van zijn promotiewerk aan de UA. Hij is nu een postdoctoraal onderzoeker aan de King Abdullah University of Science and Technology in Thuwal, Saoedi-Arabië.

De krant, "De meer extreme aard van Noord-Amerikaanse moessonneerslag in het zuidwesten van de VS, zoals onthuld door een historische klimatologie van gesimuleerde ernstige weersomstandigheden, " door Luong, Castro, Hsin-I Chang en Timothy Lahmers van het UA Department of Hydrology and Atmospheric Sciences en David K. Adams en Carlos A. Ochoa-Moya van de Universidad Nacional Autónoma de México, Mexico DF, werd op 3 juli gepubliceerd in de vroege online editie van de Tijdschrift voor Toegepaste Meteorologie en Klimatologie .

Het Strategisch Milieuonderzoek en Ontwikkelingsprogramma van het Amerikaanse ministerie van Defensie en de Universidad Nacional Autónoma de México PAPIIT hebben het onderzoek gefinancierd.

De onderzoekers wilden de risico's van extreem weer in het warme seizoen identificeren, vooral die naar installaties van het Ministerie van Defensie in het Amerikaanse zuidwesten.

Bestaande wereldwijde en regionale modellen voor klimaatverandering geven de Noord-Amerikaanse moesson niet goed weer in seizoensvoorspellingen of klimaatprojecties, schreef het onderzoeksteam.

Als we kijken naar de gemiddelde neerslag over het hele moessonseizoen, dan blijkt niet of de moessonstormen nu heviger worden dan 60 jaar geleden, zei Castro.

Herinner je je de moesson van vorig jaar nog? Dit was het tafereel bij de UA-campus op 1 juli 2016. Krediet:Universiteit van Arizona

daarom Luong, Castro en hun collega's zochten naar extreme regenval in de periode 1950-1970 in vergelijking met 1991-2010. De gemiddelde neerslag was ongeveer hetzelfde, maar 1991-2011 had meer stormen met zeer zware regen.

"Wat er gebeurt in de veranderingen in de extremen is heel anders dan wat er gebeurt in de veranderingen in het gemiddelde, " zei Castro. "Grote stormen, zware overstromingen - we ontdekten dat dit soort extreme neerslaggebeurtenissen intenser worden en intenser worden benedenwinds van de bergketens."

Het team testte een gemeenschappelijk computermodel van de atmosfeer om te proberen de historische veranderingen in de intensiteit van de moessonstorm te repliceren. Het model, vergelijkbaar met een gebruikt door de National Weather Service voor voorspellingen, produceert resultaten die vergelijkbaar zijn met wat zou worden waargenomen op radar- of satellietbeelden door de fysieke structuur van moessononweersbuien realistisch te simuleren.

Een belangrijke innovatie van het UA-onderzoek was het detailniveau; het team heeft verschillende resolutieniveaus getest. Alleen door gebruik te maken van de hoge resolutie van 1,5 mijl kon het model de werkelijke regenval repliceren die werd geregistreerd voor de twee periodes van 20 jaar die worden vergeleken.

De geregistreerde gegevens toonden alleen regen. De modellen met hoge resolutie gaven aan dat regenachtige moessonstormen gepaard gingen met hogere winden en meer downbursts.

"Omdat de modellen de neerslag goed krijgen, het geeft ons het vertrouwen dat de modellen de wind goed krijgen, te, ' zei Castro.

Hij zei dat in Phoenix, moessonstormen waren vroeger laat in de avond, maar komen nu eerder voor.

De tijdsverschuiving maakt de stormen gevaarlijker, hij zei, opmerkend dat "het is wanneer mensen meer kans hebben om op de weg te zijn."

De volgende stap van het team, Castro zei, onderzoekt of de Noord-Amerikaanse moesson in Mexico aan het veranderen is.