historisch, tropische cyclonen (ook bekend als orkanen) hebben Mumbai zelden getroffen, Indië. Maar hoe zullen toekomstige stormen deze kustplaats aan de Arabische Zee beïnvloeden? Dat is de focus van een toonaangevende studie die wordt uitgevoerd door het Lamont-Doherty Earth Observatory's Initiative on Extreme Weather and Climate.

"Terwijl verschillende cyclonen de stad in de zeventiende troffen, achttiende, en negentiende eeuw, De recentere geschiedenis van Mumbai heeft geen significante cycloonaanlanding gezien, " zei professor Adam Sobel, de hoofdonderzoeker van het project. "Maar de recente geschiedenis is geen adequate gids voor de toekomst als het gaat om extreme weersomstandigheden. Vraag het maar aan een inwoner van New York City."

De catastrofale overstromingen die gepaard gingen met de aanlanding van superstorm Sandy in 2012 leek ook een verre mogelijkheid, merkt Sobel op. Voor Sandy, New York had sinds 1821 geen ernstige gevolgen meer ondervonden van een aanlanding door een orkaan. "Het feit dat Sandy nog vers in ons geheugen ligt, helpt om dit [Mumbai]-project te motiveren."

De beslissing om zich specifiek op Mumbai te concentreren, kwam voort uit een gesprek met de wereldberoemde romanschrijver Amitav Ghosh, die een vraag stelde na het lezen van Sobels veelgeprezen boek, Stormvloed:orkaan Sandy, Ons veranderend klimaat, en extreem weer van het verleden en de toekomst. Ghosh vroeg naar de mogelijkheid dat een tropische cycloon Mumbai treft, en de vraag werd de aanzet voor het nieuwe onderzoek.

Unieke kwetsbaarheden

Als een ernstige cycloon Mumbai zou treffen, de resultaten kunnen catastrofaal zijn, zegt Sobel, omdat de stad erg laag ligt, sterk ontwikkeld tot aan de kust, en dichtbevolkt. "Dat is precies het recept voor een vreselijke ramp:hoge kwetsbaarheid en weinig bewustzijn van het risico. Noodplanning is cruciaal."

Sobel stelde begin vorig jaar het project "Stormoverspanningsrisico voor Mumbai" voor en kreeg steun van het Global Innovation Fund voor een klein project.

De fysieke kenmerken van Mumbai zouden de stad en haar inwoners blootstellen aan grote schade als een cycloon aan land zou komen. De stad is grotendeels gebouwd op kunstmatig land en zou door een stormvloed van enkele meters hoogte zwaar worden overstroomd, zoals zelfs een matig zware cycloon zou kunnen veroorzaken. Kyle Mandli, een assistent-professor aan de Columbia University en een lid van het onderzoeksteam, heeft voorlopige simulaties uitgevoerd waaruit blijkt dat de diepte en vorm van de oceaanbodem voor de kust van Mumbai bevorderlijk lijken voor een dergelijke golfslag. De recente ontwikkeling van de stad heeft veel van het natuurlijke kapitaal verwijderd, zoals kustmangroven en uiterwaarden, die historisch gezien bescherming zou hebben geboden.

Het project onderzoekt ook de effecten van klimaatverandering en zeespiegelstijging. Aangezien de zee op een hoger niveau zou beginnen als er een storm zou toeslaan, de resulterende stormvloed zou een diepere overstroming veroorzaken dan in het verleden zou hebben gedaan wanneer de lokale zeespiegel lager was.

Het onvoorspelbare voorspellen

De kern van het onderzoek berust op nieuwe modellen, ontwikkeld in Lamont, om zowel de waarschijnlijkheid van tropische cyclonen als de fysica van stormvloeden te bestuderen. Deze computermodellen projecteren risico's tot ver in de toekomst. Klimaatverandering is onderdeel van de berekening.

"Onze voorlopige beoordeling geeft aan dat de stad momenteel alle ingrediënten heeft voor een werkelijk verschrikkelijke ramp, "zei Sobel. "Dit vooruitzicht motiveert de behoefte aan een goede, kwantitatief, wetenschappelijke beoordeling van dit risico, "- en dat is precies waar zijn team aan werkt.

Om het risico te meten, Sobel en het onderzoeksteam, waaronder Suzana Camargo van Lamont, Chia Ying Lee, Kyle Mandli, evenals Michael Tippett van het Department of Applied Physics and Applied Mathematics en Zachary Burt van de Mailman School of Public Health - werken eerst om de waarschijnlijkheid te berekenen dat een intense tropische cycloon aan land komt in Mumbai. Tweede, ze meten de stormvloed en het totale overstromingsniveau dat zou voortvloeien uit een aanlanding van een tropische cycloon. Beide stappen worden uitgevoerd voor een reeks mogelijke sporen, intensiteiten, en grootte van de tropische cyclonen, om het risico op een probabilistische manier goed te karakteriseren.

Omdat tropische cyclonen niet goed worden gesimuleerd in mondiale klimaatmodellen, de berekening van de tropische cycloon vereist een gespecialiseerd model voor "downscaling", dat wil zeggen het simuleren van kleinere tropische cyclonen die informatie geven over het klimaat op grote schaal. Onderzoekers genereren een groot aantal synthetische tropische cyclonen op basis waarvan ze de waarschijnlijkheid van aanlandingen kunnen inschatten die te zeldzaam zijn om goed vertegenwoordigd te zijn in het historische record. Sobel en collega's hebben een prototype tropisch schaalmodel ontwikkeld, die uniek is en ook beschikbaar is voor het publiek en andere onderzoekers. Het team vergelijkt hun simulatie met een andere, nu verkrijgbaar, model zodat ze de twee modellen kunnen vergelijken voor een betere schatting.

"Ik verwacht dat we tegen het einde van twee jaar een risicobeoordeling zullen hebben van de waarschijnlijkheid van een cycloon en schattingen van de overstromingsdreiging, zei Sobel. we breiden nu de reikwijdte van het project uit om de mogelijke economische en gezondheidseffecten van overstromingen te onderzoeken." Hij is begonnen met het zoeken naar aanvullende financiering en het verkennen van wetenschappelijke samenwerkingen om deze onderzoeksrichting voort te zetten.

Partners in probleemoplossing

De studie is een samenwerking met het Columbia Global Center in Mumbai. De site in Mumbai is een van de acht Columbia University Global Centers. In elk centrum, de universiteit wil samenwerkingen aangaan met regionale gemeenschappen en wetenschappers om oplossingen te zoeken voor 's werelds grootste problemen. Mumbai Global Center-directeur Ravina Aggarwal heeft het Lamont-project omarmd als een kans om het bewustzijn over het extreme weersrisico van Mumbai te vergroten.

"Ook al worden cyclonen misschien niet gezien als de onmiddellijke dreiging in een stad die krap bij kas zit en keuzes moet maken, het onderzoek stelt mensen die om het klimaat geven bij elkaar. Het potentieel om rampen met verschillende tussenpozen te vermijden, wordt sterker, ' zei Aggarwal.

Het project sluit ook aan bij een nieuw gelanceerde universitaire prioriteit, Columbia World-projecten, die zich inzet voor het benutten van de kracht van de universiteit om de grootst mogelijke impact op mondiale problemen te hebben.

Door dit werk voort te zetten voordat Mumbai wordt geconfronteerd met een echte tropische cycloon, de stad zal hopelijk de informatie en inzichtelijke strategieën hebben om eigendommen en levens te redden.