Terwijl de stad Houston blijft herstellen en herbouwen na de historische overstromingen die door orkaan Harvey zijn ontketend, de regio zal zich ook moeten voorbereiden op een toekomst waarin de kans groter is dat stormen van de omvang van Harvey zullen voorkomen.

Een nieuwe MIT-studie, deze week online gepubliceerd in de Proceedings van de National Academy of Sciences , meldt dat naarmate de klimaatverandering voortschrijdt, de stad Houston, en Texas in het algemeen, zal een toenemend risico lopen op verwoestende, Regenval op Harvey-schaal.

Volgens de studie, de staat Texas had een kans van 1 procent op een regenval van de omvang van Harvey voor een bepaald jaar tussen 1981 en 2000. Tegen het einde van deze eeuw, de jaarlijkse kans dat orkaan Harvey's recordregenval terugkeert naar Texas zal stijgen tot 18 procent, als de groei van de uitstoot van broeikasgassen naar de atmosfeer onverminderd doorgaat.

Als het risico op een dergelijke gebeurtenis in deze eeuw gestaag toenam, lineaire mode, het zou betekenen dat er een kans van 6 procent was om dit jaar de hoeveelheid regen van Harvey in Texas te hebben.

"Je gooit de dobbelstenen elk jaar, " zegt studie auteur Kerry Emanuel, de Cecil en Ida Green hoogleraar Atmospheric Science en co-directeur van het Lorenz Center aan het MIT. "En we geloven dat de kans op een overstroming als Harvey aan het veranderen is."

Wanneer het verleden geen gids is

In de nasleep van een grote ramp, Emanuel zegt dat het natuurlijk is, en in sommige gevallen essentieel, om te vragen of en hoe snel een dergelijke gebeurtenis zich weer zal voordoen.

"Stel dat je de burgemeester van Houston bent, en je hebt net een vreselijke ramp gehad die je een ongelooflijk fortuin heeft gekost, en je gaat de komende jaren proberen om orde op zaken te stellen in je stad, "zegt Emanuel. "Mocht je een geavanceerder stormrioolsysteem aanleggen dat misschien miljarden dollars kost, of niet? Het antwoord op die vraag hangt af van de vraag of je denkt dat Harvey een eenmalige gebeurtenis was - het is zeer onwaarschijnlijk dat dit in de komende 100 jaar zal gebeuren - of dat het vaker voorkomt dan je dacht."

Kijken naar historische records van extreme regenval zal niet veel inzicht geven in de toekomst, zegt Emmanuel. Dat komt omdat eerdere metingen vlekkerig waren en moeilijk te extrapoleren over grotere regio's, en de periode waarover neerslaggegevens zijn geregistreerd is relatief kort. Bovendien, klimaatverandering verschuift de kansen in termen van de frequentie van stormen met hoge intensiteit over de hele wereld.

"Als de onderliggende statistieken veranderen, het verleden is misschien geen goede gids voor de toekomst, ' noteert Emanuel in de krant.

In plaats daarvan, wetenschappers wenden zich tot klimaatmodellen om de toekomst van stormen zoals Harvey te voorspellen. Maar daar, er ontstaan ​​ook uitdagingen, aangezien modellen die het veranderende klimaat op wereldschaal simuleren dit doen met een relatief grove resolutie, van ongeveer honderden kilometers, terwijl orkanen resoluties van enkele kilometers vereisen.

"[Klimaatmodellen] simuleren modderige orkaanachtige stormen, maar ze zijn erg slecht opgelost, "zegt Emanuel. "We hebben niet de rekenkracht om stormen zoals orkanen op te lossen in de huidige klimaatmodellen."

orkanen, ingebed

Emanuel en zijn collega's hadden eerder een techniek bedacht om orkaanontwikkeling in een veranderend klimaat te simuleren, met behulp van een gespecialiseerd computermodel dat ze ontwikkelden dat orkanen simuleert met hoge ruimtelijke resoluties. Het model is zo ontworpen dat ze het kunnen inbedden in grovere mondiale klimaatmodellen - een combinatie die resulteert in nauwkeurige simulaties van orkanen in de context van een wereldwijd veranderend klimaat.

Emanuel gebruikte de techniek van het team om eerdere en toekomstige orkaanactiviteit voor zowel de stad Houston als de staat Texas te modelleren. Om dit te doen, hij heeft het orkaanmodel voor het eerst ingebed in drie gerasterde klimaatanalyses:simulaties van het mondiale klimaat, gebaseerd op actuele gegevens uit het verleden - om orkaanactiviteit in de buurt van Houston tussen 1980 en 2016 te simuleren.

Hij zaaide willekeurig elk klimaatmodel met honderdduizenden "proto-orkanen, " of vroege stormen, waarvan de meerderheid van nature uitdooft en niet uitgroeit tot volwaardige orkanen. Van de overige stormen, hij concentreerde zich op de 3, 700 stormen die tussen 1980 en 2016 binnen een straal van 300 kilometer van Houston voorbijgingen. Vervolgens noteerde hij de frequentie van stormen die 500 millimeter regen of meer produceerden - de hoeveelheid regen die aanvankelijk werd geschat onmiddellijk na orkaan Harvey.

Tijdens deze historische periode, hij berekende dat de kans op een Harvey-achtige storm met minstens 500 millimeter regen in Houston ongeveer een op de twee was, 000 jaar. Zo'n evenement, hij schrijft, was "'bijbels' in de zin dat het waarschijnlijk ongeveer een keer heeft plaatsgevonden sinds het Oude Testament werd geschreven."

Stormachtige kansen

Om een ​​idee te krijgen van hoe deze kans, of het risico van een dergelijke storm, zal in de toekomst veranderen, hij voerde dezelfde analyse uit, deze keer het orkaanmodel inbedden in zes wereldwijde klimaatmodellen, en met elk model uit de jaren 2081 tot 2100, onder een toekomstscenario waarin het klimaat in de wereld verandert als gevolg van een ongebreidelde groei van de uitstoot van broeikasgassen.

Terwijl Houston's jaarlijkse risico op een regenval van 500 millimeter ongeveer 1 op 2 was, 000 aan het einde van de vorige eeuw, Emanuel ontdekte dat de jaarlijkse kansen van de stad aanzienlijk zullen toenemen, tot één op de 100 tegen het einde van deze eeuw.

Toen hij dezelfde reeks analyses uitvoerde voor Texas als geheel, hij vond dat, aan het einde van de 20e eeuw, de staat liep elk jaar een risico van 1 procent op een storm op de schaal van Harvey. Tegen het einde van deze eeuw, dat jaarlijkse risico zal toenemen tot 18 procent. Als deze toename lineair gebeurt, hij berekent dat dit jaar de kansen van de staat waren ongeveer 6 procent - een verzesvoudiging sinds het einde van de 20e eeuw.

"Als je een heel erg zeldzaam, extreme regenval zoals orkaan Harvey, en je verschuift de verdeling van regen naar zwaardere hoeveelheden vanwege klimaatverandering, je krijgt echt grote veranderingen in de kans op die zeldzame gebeurtenissen, "Zegt Emanuel. "Mensen moeten begrijpen dat schade meestal wordt veroorzaakt door extreme gebeurtenissen."

Emanuel hoopt dat de resultaten van het onderzoek stadsplanners en regeringsfunctionarissen zullen helpen om te beslissen waar en hoe de infrastructuur moet worden herbouwd en versterkt. evenals of de bouwnormen moeten worden gehercodeerd om sterkere stormen en meer schadelijke overstromingen te weerstaan.

"We zien voor Texas een gebeurtenis waarvan de jaarlijkse kans aan het einde van de vorige eeuw 1 procent was, en tegen het einde van deze eeuw kan het 18 procent zijn, "zegt Emanuel. "Dat is een enorme toename van de kans op die gebeurtenis. Dus, mensen hadden daar beter plannen voor."