Zuidelijke steden zoals Houston en Tampa - die werden geconfronteerd met de toorn van de orkanen Harvey en Irma, respectievelijk - misschien niet de enige stedelijke omgevingen die kwetsbaar zijn voor extreem weer. Noordelijke steden worden ook geconfronteerd met het potentieel voor overstromingen naarmate de temperatuur op aarde blijft stijgen.

In feite, hogere temperaturen blijken een onevenredig groot effect te hebben op de noordelijke landgebieden, met name het noordpoolgebied, die al gevolgen heeft ondervonden van klimaatverandering.

Een nieuwe studie door een groep internationale onderzoekers, waaronder Joe McFadden van UC Santa Barbara, combineert observaties en modellering om de impact van klimaat en verstedelijking op de hydrologische cyclus in de verschillende seizoenen in vier koude klimaatsteden in Europa en Noord-Amerika te beoordelen. Hun bevindingen verschijnen in het tijdschrift Wetenschappelijke rapporten .

"In het algemeen, de hoeveelheid neerslag neemt toe maar ook het soort neerslag verandert, " zei McFadden, een universitair hoofddocent in de afdeling Geografie van UCSB. "Hoewel er in een jaar meer neerslag kan vallen, het komt als regen in plaats van sneeuw omdat de temperaturen stijgen. Een kortere periode bedekt met sneeuw, meer lenteregen en sneller smelten van sneeuw kunnen samen zorgen voor het vrijkomen van grote hoeveelheden afvloeiing die de stedelijke hydrologische systemen kunnen belasten en overstromingen in stedelijke gebieden kunnen veroorzaken."

De wetenschappers gebruikten metingen in Minneapolis-St.Paul, Minnesota; Montréal, Canada; Bazel, Zwitserland; en Helsinki, Finland. Hoofdauteur Leena Järvi van de Universiteit van Helsinki koppelde deze aan een stedelijk hydrologisch model - het Surface Urban Energy and Water balance Scheme (SUEWS) - om een ​​meerjarige analyse uit te voeren. De onderzoekers ontdekten dat nadat de sneeuw was gesmolten, stedelijke afvoer wordt weer sterk gecontroleerd door het aandeel bebouwde versus begroeide oppervlakken, die water kan opnemen. Maar in de winter, de aanwezigheid van sneeuw maskeert deze invloed.

Basel had meer dan 80 procent ondoordringbare oppervlakken, overwegende dat de Amerikaanse site - een voorstad van de eerste ring in Minneapolis-St.Paul - de laagste hoeveelheid ondoordringbaar oppervlak had, ongeveer 10 procent.

"Het op deze manier combineren van metingen en modellering is erg waardevol omdat het ons een startpunt geeft om verschillende steden te vergelijken, gradaties tussen de stad en de buitenwijken of veranderingen in de stad naarmate deze in de loop van de tijd groeit, "Zei McFadden. "Als we eenmaal begrijpen hoe dat werkt, die kennis is overdraagbaar en kan worden gebruikt om andere problemen te begrijpen."

Volgens McFadden, Deze analyse toont niet alleen aan dat het winterklimaat belangrijk kan zijn voor noordelijke steden, het toont ook de effecten in termen van overstromingsrisico's. Echter, hij merkte, hoe dit zich binnen elke stad afspeelt, is een complexe interactie.

"We hebben laten zien dat het model nauwkeurig weergeeft wat we in steden hebben gemeten, dus nu kunnen we het gebruiken om gevoeligheidsstudies uit te voeren, waar slechts één enkele variabele - het percentage van de stad bedekt met ondoordringbare versus doorlatende materialen - verandert, " zei hij. "Dan kunnen we onderzoeken hoe het smelten van de sneeuw en de afvoer verandert in het licht van het percentage van het ondoordringbare oppervlak van elke stad. Dit is erg belangrijk omdat het ons helpt te begrijpen hoe de gebouwde omgeving van de stad de effecten van mondiale klimaatfactoren wijzigt."