De Paraguay-rivier is een essentiële levensader voor het geheel door land omgeven land dat zijn naam deelt. Het voorziet Paraguayanen van vissen, irrigatie voor de landbouw en toegang tot de scheepvaart. Maar het is ook gevoelig voor seizoensgebonden overstromingen, met bijzonder grote gevolgen voor de bevolking die aan de oevers woont, inclusief waar het langs de hoofdstad van Paraguay loopt, Asunción.

eind 2015 zware regenval gaf de regio enkele van de meest intense overstromingen in de afgelopen halve eeuw. Volgens het Paraguayaanse Rode Kruis de Paraguay-rivier, Paraná River en ten minste zeven andere rivieren buiten hun oevers, en de BBC meldde dat meer dan 150, 000 mensen werden geëvacueerd in Paraguay en Argentinië. De ramp liet 120, 000 mensen in Asunción zonder stroom.

Meteorologische experts en humanitaire functionarissen noemden destijds El Niño als een factor die bijdraagt ​​aan de hevige regenval, en seizoensvoorspellingen die al in juni 2015 zijn uitgegeven, wezen op een toename van de kans op bovengemiddelde regenval in de regio voor de laatste paar maanden van 2015. grotendeels omdat klimaatmodellen destijds de El Niño-gebeurtenis voorspelden.

Een nieuwe krant in de Tijdschrift voor Klimaat geeft een nadere kijk op de rol van El Niño in de overstromingen van 2015, evenals andere weers- en klimaatfactoren die hebben bijgedragen aan de zware regenval. De auteurs van het artikel geven een analyse van hoe goed seizoensvoorspellingen de zware regenval voorspelden en vinden dat voorspellingen op subseizoenschaal veelbelovend zijn voor de regio. Ze analyseren ook hoe klimaatprocessen op verschillende tijdschalen samenkwamen om deze zware regenbui te manifesteren.

"We waren geïnteresseerd in het bestuderen van deze overstroming, omdat El Niño meestal resulteert in bovengemiddelde regenval in het zuidoosten van Zuid-Amerika, we zouden niet verwachten dat El Niño alleen overstromingen van deze omvang op de Paraguay-rivier zou veroorzaken, " zei hoofdauteur James Doss-Gollin, een doctoraatsstudent aan het Columbia Water Center. "We wilden detective spelen om de fysieke mechanismen die deze gebeurtenis hebben veroorzaakt te identificeren en te begrijpen, zodat we ze in de toekomst beter kunnen voorspellen."

Wetenschappers hebben aangetoond dat El Niño de neiging heeft om de stroom van vocht uit zowel de Amazone als de Atlantische Oceaan te versterken via een lint van wind dat de Zuid-Amerikaanse Low-Level Jet wordt genoemd. In het verleden heeft die stroom van vocht zich verplaatst en de neiging gehad om iets ten zuiden van Paraguay te volgen. Maar eind 2015 de versterkte stroom kronkelde niet meer zoals in het verleden – in plaats van een zwaaiende brandslang, onzichtbare krachten richtten de slang op Paraguay en hielden hem daar.

Maar die krachten zijn misschien toch niet zo onzichtbaar. Doss-Gollin en zijn co-auteurs gebruiken verschillende methoden om te proberen te diagnosticeren waarom de zware regenval plaatsvond wanneer en waar het gebeurde, inclusief waarom de track vast kwam te zitten. Een van hun benaderingen heet weertypering, die statistieken gebruikt om de verschillende terugkerende atmosferische windpatronen in een gebied kwantitatief te definiëren. Deze windpatronen zijn de onderliggende drijfveren van weersomstandigheden.

"Je kunt denken aan weertypes zoals bouwstenen van weer en klimaatgebeurtenissen, " zei co-auteur Ángel G. Muñoz, een klimaatwetenschapper aan het International Research Institute for Climate and Society (IRI) en voorheen van het Atmospheric and Oceanic Sciences Program aan de Princeton University. "Eén volgorde en aantal weertypes kan overstromingen veroorzaken in een bepaalde regio; een andere combinatie zou leiden tot prachtige, zonnige dagen."

Met behulp van de weertypes en andere methoden, Doss-Gollin, Muñoz en co-auteurs Simon Mason van IRI en Max Pastén van de meteorologische dienst van Paraguay (DMH) ontdekten dat naast El Niño, de hevige regenval eind 2015 werd beïnvloed door de Madden Julian Oscillation en door interacties tussen de Stille en de Atlantische Oceaan. Terwijl de seizoensvoorspellingen voor regen een grotere kans op hevige regenval in de regio voorspelden, ze hebben de locatie van deze regenval niet helemaal goed begrepen. De auteurs concludeerden dat de seizoensmodellen gedeeltelijk uit waren omdat ze de invloed van de interactie tussen de Stille Oceaan en de Atlantische Oceaan niet vastlegden.

De auteurs gebruikten ook statistische methoden om voort te bouwen op en te proberen de resultaten van op fysica gebaseerde subseizoensgebonden klimaatmodellen te verbeteren. Ze ontdekten dat het toevoegen van statistische correctie resulteerde in aanzienlijk verbeterde prognoses, wat suggereert dat subseizoensvoorspellingen voor zware regenval mogelijk zijn in deze regio.

Hoewel het onderzoek is gericht op een periode waarin een El Niño-gebeurtenis plaatsvond, de auteurs zijn van mening dat de analyse ook van toepassing is op niet-El Niño-periodes. "Het zou me verbazen als het vochttransport zo sterk was als in 2015-16 zonder een El Niño-gebeurtenis erachter, " zei Doss-Gollin. "Maar de primaire oorzaak van de overstroming was het stationaire aspect van de vochtstroom, die mogelijk zou kunnen gebeuren zonder een El Niño."

"We hebben nu een idee van hoe verschillende bronnen van klimaatvariabiliteit op meerdere tijdschalen samenkwamen om deze regenval te creëren, en hoe experimentele subseizoensvoorspellingen mogelijk soortgelijke gebeurtenissen in de toekomst kunnen voorspellen, ' zei Munoz.

De toepasbaarheid van deze resultaten voor gebruik in operationele prognoses is niet alleen theoretisch. "Hier bij het Paraguayaanse Meteorologisch Bureau, we zijn erg geïnteresseerd in het hebben van een operationeel voorspellingssysteem op subseizoen-tot-seizoens tijdschalen, " zei co-auteur Pastén, een professor aan de Nationale Universiteit van Asunción (Paraguay) die ook bij DMH werkt. "Deze studie toont ons een duidelijk pad voor de implementatie ervan, en we verwachten dat binnenkort te doen met de medewerking van het Latijns-Amerikaanse Observatorium voor Klimaatgebeurtenissen en de steun van mijn co-auteurs."

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