Zware regenval kan de gemeentelijke infrastructuur overbelasten en leiden tot overstromingen die levens en eigendommen kunnen bedreigen. De VS alleen al geven miljoenen - en soms miljarden - dollars per jaar uit aan herstel van overstromingen, en er wordt meer uitgegeven over de hele wereld.

Een onderzoek van Purdue University onder leiding van Dev Niyogi, een professor in agronomie en aarde, atmosferische en planetaire wetenschappen, met statistiek- en datawetenschapsstudent Jie Liu, laat zien dat de hitte, vochtigheid en vervuiling die door stormen boven steden worden ondervonden, kunnen de regenval aanzienlijk doen toenemen, niet alleen benedenwinds, zoals eerdere studies hebben aangetoond, maar ook over de stad. Die informatie kan mensen in nieuwe of groeiende gemeenschappen helpen hun infrastructuur dienovereenkomstig te plannen.

"Al het kwantificeerbare bewijs bekijken dat kan worden gebruikt, kunnen we ondubbelzinnig stellen dat steden invloed hebben op regenval, " zei Niyogi, wiens bevindingen werden gepubliceerd in het tijdschrift Wetenschappelijke rapporten . "Er is meer verwarming in een stad, meer vocht door menselijke activiteiten en vervuiling door aerosolen die energie opslaan en toevoegen aan een storm. Wat we krijgen is zowel meer regenval over de stad als met de wind mee."

Gebaseerd op een statistische meta-analyse van 85 studies die de verandering van regenval over en rond stedelijke gebieden kwantificeerden, Niyogi en Liu ontdekten dat de hitte, vochtigheid, en vervuiling van een stad verhoogt de regenval met 16 procent boven de stad en 18 procent benedenwinds, maar minder dan 5 procent links en rechts van de stormen.

"Deze ondubbelzinnige bevinding met behulp van meta-analysetechnieken voor een eeuwenoud probleem benadrukt de waarde van datawetenschap om problemen uit de echte wereld beter te begrijpen en op te lossen, ' zei Liu.

Niyogi zei dat hoge gebouwen geassocieerd met steden de wind naar links en rechts duwen, waardoor de kleine stijgingen in die richtingen. De omstandigheden in een stad vergroten de capaciteit van de storm, wat leidt tot regen over en met de wind van het stedelijk gebied.

"Als een storm een ​​stad bereikt, de punch wordt groter, gewelddadiger, " zei Niyogi. "Het kan neerslaan als een ballon die barst, recht over de stad of net voorbij de stad."

Steden zijn dichter bevolkt dan ooit, Niyogi zei, het verhogen van de frequentie van klimaatgerelateerde rampen zoals overstromingen. Dat maakt geïnformeerde gemeentelijke planning de sleutel tot het beschermen van levens en eigendommen.

"De regio's in en rond steden worden kwetsbaarder voor stormen en overstromingen, en we moeten rekening houden met dit bedreigingspotentieel bij het overwegen van toekomstige ontwikkeling, regenwaterafvoer en draagvermogen, " zei Niyogi. "We hebben infrastructuur nodig die de neerslag in stedelijke gebieden aankan."

Niyogi riep ook collega's op om na te denken over hoe ze hun bevindingen presenteren als het gaat om studies over stedelijke regenval. Na het bekijken van meer dan 2, 000 gepubliceerde artikelen, slechts ongeveer 85 studies van 48 papers hadden gegevens om kwantificeerbare bevindingen te ontwikkelen. De meeste kranten bevatten geen informatie die vertaald kon worden voor de bredere gemeenschap.

"Elke gepubliceerde studie was nuttig om ons begrip te vergroten, maar als ons doel hier is dat het gerijpte onderzoek bruikbaar kan zijn voor de bredere gemeenschap, kan worden toegepast voor rampenbestendigheid, dan moeten we niet alleen het idee presenteren en processen bespreken, maar doe ook een poging om meetbare cijfers en empirische richtlijnen te geven die kunnen worden gebruikt om informatie van studie naar studie te koppelen en te overbruggen, ' zei Niyogi.