science >> Wetenschap >  >> Natuur

Experimentele voorspellingen kunnen Guatemala helpen herstellen van vulkaanuitbarsting

Guatemala Volcán de Fuego, zoals gefotografeerd in december 2015. Foto:Marco Verch via Flickr

De vulkaan de Fuego in Guatemala barstte begin juni uit, het doden van ten minste 110 mensen, terwijl er nog honderden vermist worden. Stromen van lava en rookpluimen en as hebben duizenden Guatemalanen verdreven, en vernietigde naar schatting 21, 000 hectaren gewassen.

In de komende weken en maanden zal het weer zal een cruciale rol spelen bij het helpen of belemmeren van Guatemala's herstel van de explosie. Ángel G. Muñoz, een klimaatwetenschapper bij Columbia's International Research Institute for Climate and Society (IRI), werkt samen met de Guatemalteekse regering om hen te helpen vooruit te plannen.

Muñoz heeft in Guatemala gewerkt voor ACToday (afkorting van Adapting Agriculture to Climate Today, voor morgen), een Columbia World Project dat klimaatinformatie gebruikt om de voedselzekerheid in zes ontwikkelingslanden te verbeteren. Via ACToday, Muñoz probeert de kloof te overbruggen tussen korte termijn, weersvoorspellingen van één tot twee weken en seizoensgebonden klimaatvoorspellingen op lange termijn die maanden in de toekomst kijken. Op verzoek van de meteorologische dienst van Guatemala, hij heeft een aantal prognoses voor de middellange termijn geanalyseerd en vertaald die de herstelinspanningen kunnen helpen sturen. Deze voorspellingen voorspellen regenval in de komende drie weken, en dus het risico van modderstromen, lahars genaamd, die hele gemeenschappen kunnen wegvagen. In deze context, de voorspellingen zouden kunnen helpen om levens te redden en plannen om wegen en andere infrastructuur weer op te bouwen informeren.

Dit soort mid-range ("subseasonal") voorspellingen zijn nog vrij experimenteel. "Voor zover wij weten, niemand anders in de hele wereld gebruikt subseizoensvoorspellingen om regeringsacties te sturen in de nasleep van een vulkaanuitbarsting, ' zei Munoz.

Gevaarlijke regens

Terwijl de Volcán de Fuego gevaarlijk gas en as blijft uitblazen, regenval belemmert ook de herstelinspanningen van Guatemala. De dreiging van modderstromen, overstromingen en zure regen hebben de zoektocht naar slachtoffers verstoord en de inspanningen voor wederopbouw vertraagd.

Kaart van risicogebieden door lahars (dodelijke modderstromen) rond de Volcán de Fuego, onder omstandigheden van matige regenval. Krediet:INSIVUMEH

Lahars zijn een bijzondere zorg. Dit zijn modderstromen die ontstaan ​​als vulkanische as en rotsen zich vermengen met regenwater.

"Lahars kunnen tientallen meters breed zijn en een enorme kracht hebben, alles vernietigend op hun weg naar beneden, "Walter Baethgen, co-lead van IRI's ACToday-project, uitgelegd in een e-mail uit Guatemala. "Ze kunnen erg gevaarlijk zijn voor gemeenschappen en infrastructuur op de hellingen van de vulkaan." Dat omvat woningen, wegen, en andere kritische structuren.

Een beter idee hebben van hoeveel regen er gaat komen, kan hulpdiensten helpen zich voor te bereiden, middelen mobiliseren, en indien nodig mensen evacueren, zei Baethgen. Subseizoensvoorspellingen kunnen ook helpen om de herstelinspanningen te sturen. Bijvoorbeeld, als de voorspellingen zouden suggereren dat zware regenval zal aanhouden, het is misschien het beste om te wachten op de wederopbouw van wegen in gebieden die gevoelig zijn voor lahar.

Een eerste voorspelling

Voor een lange tijd, wetenschappers dachten dat subseizoensvoorspellingen, die 14 tot 90 dagen in de toekomst kijken, onmogelijk waren. "Er is een voorspelbaarheidskloof geweest tussen weer en klimaat, en we dachten echt dat het een tijdschema was waar we niets over konden zeggen, " legde Muñoz uit. "In de afgelopen 15 jaar, misschien wat meer, we hebben ontdekt dat er enige voorspelbaarheid is, er is capaciteit om op die specifieke tijdschaal te voorspellen."

Subseizoensvoorspellingen zijn gebaseerd op water- en landtemperaturen, circulatiepatronen in de atmosfeer, en andere variabelen. Ze zijn niet zo nauwkeurig of specifiek als een weersvoorspelling, dus ze worden over het algemeen niet gebruikt bij het nemen van beslissingen. Echter, sommige modellen zijn betrouwbaar genoeg om waardevolle informatie te verschaffen.

De bovenste rij toont regenvoorspellingen voor 1, 2, en 3 weken in de toekomst; groen betekent bovennormale regenval voor die week, en bruin betekent onder normaal. De onderste rij toont het vertrouwen van de onderzoekers in elke voorspelling, met blauw dat een hoger vertrouwen aangeeft. De Volcán de Fuego is op elke kaart gemarkeerd met een zwarte stip. Krediet:Ángel G. Muñoz

Muñoz heeft onderzocht in hoeverre verschillende voorspellingen voor het subseizoen kunnen worden vertrouwd. Met behulp van prognoses gegenereerd door het S2S Prediction Project en het SubX-project van NOAA, Muñoz en zijn collega's hebben onlangs berekend dat de modellen voor Guatemala goed genoeg zijn om drie weken van tevoren te zeggen hoe het weer eruit kan zien.

"Dat is eigenlijk een droom, omdat we altijd zeiden dat je weken van tevoren geen goede voorspellingen kunt hebben, " zei Muñoz. "Er is veel ruimte voor verbetering, maar ze hebben potentieel." De directeur van de meteorologische dienst van Guatemala (INSIVUMEH genaamd) was enthousiast over de mogelijkheden, en vroeg Muñoz om de analyse uit te voeren.

De vooruitzichten voor Guatemala

De voorspellingen voor het subseizoen en de berekeningen van Muñoz suggereren dat er een redelijk goede kans is dat Guatemala de komende drie weken droger dan normaal zal zijn, speciaal voor de week van 4-10 juli. Dat betekent, Hopelijk, een kans voor de Guatemalteekse regering om wegen en infrastructuur te herbouwen in de door de uitbarsting getroffen gebieden.

Om de betrouwbaarheid van de prognoses te garanderen, Muñoz vergelijkt voorspellingen tussen meerdere modellen, en tussen meerdere proeven voor elk model. Hij beoordeelt ook hoe goed de voorspellingen van de modellen in eerdere situaties hebben gepresteerd.

De resulterende voorspellingen geven een weloverwogen gok over welke kant de dingen het meest waarschijnlijk zullen gaan. Niemand kan zeker weten hoe nauwkeurig de voorspellingen zijn totdat de drie weken zijn verstreken.

Deze kaarten laten zien hoe nauwkeurig vergelijkbare voorspellingen in de afgelopen week 1 zijn geweest. 2, en 3, gebaseerd op gegevens van 17 jaar. Rodere kleuren duiden op een betere vaardigheid. Krediet:Ángel G. Muñoz

Eddy Sanchez, directeur van INSIVUMEH, zei dat de voorspellingen erg nuttig waren omdat ze veranderingen identificeren die zich op korte termijn zouden kunnen voordoen. "Het geeft ons vertrouwen om nog een voorspellingstool te hebben, " zei hij. "Het is belangrijk voor de overheid om dit soort product te hebben om de aanleg van infrastructuur en wegen in het getroffen gebied door de Fuego-vulkaan te plannen."

Nutsvoorzieningen, toegevoegd INSIVUMEH agrometeoroloog Rosario Gómez, "We zijn geïnteresseerd in het starten van het validatieproces, rekening houdend met de dagelijkse regengegevens van het netwerk van meteorologische stations in het land."

Een diepere blik in de toekomst

Terwijl Guatemala nu een idee heeft van wat te verwachten van het weer, de langetermijneffecten van de uitbarsting zijn moeilijker te voorzien. De uitbarsting heeft duizenden hectaren maïs beschadigd, Boon, en graangewassen, evenals koffie, een economisch belangrijk gewas voor Guatemala. In aanvulling, veel mensen die in de agrarische sector werken, zijn gedwongen hun huis te ontvluchten.

"De algehele impact op het levensonderhoud van mensen en de landbouw is nog onbekend, Jennifer Bradshaw en Carmen Gonzalez, beide afgestudeerde studenten aan de Columbia University's School of International and Public Affairs die in Guatemala werken voor het ACToday-project, schreef in een e-mail. "Hoeveel van een economische en sociale impact had deze specifieke uitbarsting op gemeenschappen? Wat is de toekomst voor deze gemeenschappen - vooral degenen wiens levensonderhoud draaide om landbouw, gezien hun verwoeste land?"

De Volcán de Fuego heeft het ACToday-team niet afgeschrikt van zijn doel om geavanceerde klimaatinformatietools te gebruiken om de voedselzekerheid in Guatemala te verbeteren. "Het project kan ons land helpen om betere voorspellingen te doen en te kunnen communiceren met de besluitvormers, " zei Gómez. "Vooral nu, want in juli hebben we minder regen en het is heel belangrijk om de regenvoorspelling te kennen."

Gezien El Fuego's mogelijke verstoring van het voedselsysteem van Guatemala, Het werk van ACToday is nu misschien wel belangrijker dan ooit.

Dit verhaal is opnieuw gepubliceerd met dank aan Earth Institute, Columbia University http://blogs.ei.columbia.edu.