Een evaluatie van weerradarmetingen laat zien dat in het oostelijke Middellandse Zeegebied de totale hoeveelheid regen afneemt bij stijgende temperaturen. Maar terwijl de stormen afnemen, convectieve regencellen - de belangrijkste oorzaak van natuurrampen in de regio - nemen toe.

In ons deel van de wereld, stormen die worden gekenmerkt door hevige regenval zijn vooral een zomerfenomeen. Deze stormen ontwikkelen zich volgens een vast patroon:overdag, de zon warmt het aardoppervlak op en dit stimuleert de verdamping. De vochtige lucht stijgt dan op en koelt af tot waar de waterdamp condenseert, wolken vormen. Als de opwaartse stroom snel is, cumulonimbuswolken kunnen binnen enkele uren een hoogte van vele kilometers bereiken. Deze wolken ontketenen vaak een korte, hevige stortbui in een beperkt gebied, wat kan leiden tot overstromingen en aardverschuivingen.

De hoeveelheid neerslag volgt een natuurkundig principe, waarbij onder ideale omstandigheden en gemiddeld wereldwijd, regenintensiteit neemt met zeven procent toe voor elke graad Celsius temperatuurstijging. Dit betekent dat theoretisch zware regen in een warmer klimaat nog zwaarder zou moeten worden.

Een uitzonderlijke reeks metingen

ETH-onderzoekers van de leerstoel Hydrology and Water Resources Management, onder leiding van postdoctoraal fellow Nadav Peleg, onderzochten een ongebruikelijk lange reeks metingen om na te gaan hoe de ruimtelijke en temporele kenmerken van individuele extreme regenvalcellen gerelateerd zijn aan de temperatuur.

De onderzoekers gebruikten de ETH-mainframecomputer Euler om een ​​enorme dataset van een Israëlisch weerradarsysteem te evalueren. Dit radarsysteem werd 25 jaar door meteorologen gebruikt om – continu in tijd en ruimte – regen met hoge resolutie te meten in het oostelijke Middellandse Zeegebied; het was nauwkeurig genoeg om zelfs gelokaliseerde regenvalcellen vast te leggen. De onderzoekers hielden rekening met alle regenmetingen in een temperatuurbereik van 5 tot 25 graden Celsius - temperaturen zoals die in het voor- en najaar in het oostelijke Middellandse Zeegebied heersen.

hun studie, die zojuist is gepubliceerd in het Journal of Hydrometeorology, toont ook de relatie tussen luchttemperatuur en andere eigenschappen van stormen, zoals de ruimtelijke homogeniteit van regenval.

Piekintensiteiten nemen lineair toe

Uit hun analyses de ETH-onderzoekers konden bevestigen dat in het oostelijke Middellandse Zeegebied de piekintensiteit van extreme regenval toeneemt bij hogere temperaturen. Echter, bij 4,3 procent per graad Celsius, deze stijging is lager dan het theoretische gemiddelde op basis van het hierboven beschreven fysische principe.

Tot nu toe, er is onenigheid geweest over de vraag of het zeven procenttarief voor de regio geldt, met andere wetenschappers die meldden dat extreme regenval in het oostelijke Middellandse Zeegebied zelfs zou afnemen met toenemende temperatuur. Echter, in hun studie, de temporele en ruimtelijke resolutie van de regenmeting was lager.

Peleg en zijn collega's stelden ook vast dat de oppervlakte van individuele regencellen vaak kleiner werd bij hogere temperaturen, en dat de regenval anders over de storm werd verdeeld:convectieve processen verschuiven het beschikbare vocht in de atmosfeer van gebieden met een lage regenval naar gebieden met een hoge regenval. "In een opwarmend klimaat, het risico op lokale overstromingen in de regio kan toenemen, ' legt Peleg uit.

Trends, geen voorspellingen

Maar Peleg wil op basis van de huidige klimaatobservatie alleen geen conclusies trekken over het toekomstige warmere klimaat. "De gegevens verwijzen naar het huidige klimaat en illustreren de trends van de afgelopen 25 jaar, " benadrukt hij. Hoe het klimaat zal veranderen en het regenregime daarmee is niet zo duidelijk." Om toekomstige veranderingen in het optreden van extreme stormen nauwkeurig te voorspellen, je hebt klimaatmodellen met een hoge resolutie nodig."

Niettemin, hij vindt de bevindingen belangrijk voor beleid en besluitvormers. In het algemeen, extreme neerslag in het oostelijke Middellandse Zeegebied zal waarschijnlijk toenemen. "De onderzoeksresultaten helpen om de impact van het toekomstige klimaat op de beschikbaarheid van water of natuurlijke gevaren beter te beoordelen - met name lokale stormen en overstromingen, ', zegt de weeronderzoeker.

In een vervolgproject is Peleg en zijn ETH-collega's zijn van plan te onderzoeken hoe extreme regen verandert in ruimte en tijd in Zwitserland. "Omdat de topografie van het land erg complex is, dit kan een harde noot blijken te kraken."