science >> Wetenschap >  >> Natuur

Atmosferische rivieren worden warmer langs de Amerikaanse westkust

De enorme Big Sur-aardverschuiving aan de kust van Californië werd veroorzaakt door zware regenval. Krediet:Bob Van Wagenen/USGS

Het grootste deel van de westkust van de Verenigde Staten is afhankelijk van een gezond sneeuwpakket in de winter om de droge zomermaanden van water te voorzien. Maar als neerslag valt als regen in plaats van sneeuw, het kan de watervoorziening in de zomer verminderen, evenals overstromingen en aardverschuivingen veroorzaken.

Een nieuwe studie in AGU's Tijdschrift voor Geofysisch Onderzoek Atmosferen vindt dat atmosferische rivieren – vochtpluimen die een groot deel van de neerslag in het westen afleveren – de afgelopen 36 jaar warmer zijn geworden.

Warmere atmosferische rivieren produceren over het algemeen meer regen dan sneeuw, mogelijk problemen voor de regio, volgens Katerina Gonzales, een atmosferische wetenschapper aan de Stanford University en hoofdauteur van de nieuwe studie.

"De westkust is afhankelijk van atmosferische rivieren als een bron van neerslag en voor een groot deel van deze regio, het is echt belangrijk dat deze neerslag als sneeuw valt, in plaats van regen, " ze zei.

Om te onderzoeken of atmosferische rivieren opwarmen als reactie op klimaatverandering, Gonzales en collega's van Stanford, University of California-Los Angeles en Colorado State University in Fort Collins wendden zich tot 36 jaar temperatuurgegevens die eerder waren verzameld, tijdens en na atmosferische riviergebeurtenissen die aan land kwamen in het westen van de V.S.

Door observatiegegevens te combineren met modellen die de pluimen terug kunnen volgen van waar ze aan land kwamen tot waar ze vandaan kwamen, het team was in staat om de temperatuur te kwantificeren van elk van de atmosferische rivieren die tussen 1980 en 2016 de westkust bereikten.

(a) Sporen voor alle atmosferische rivieren aan de westkust (AR's). Gemarkeerde tracks zijn geselecteerd om verschillende trackoriëntaties te illustreren. (b) Totale spoordichtheid voor elk spoorverschijnsel van (a), gerasterd op 3°x3°raster. Grijze stippen geven de gewogen gemiddelde breedtegraad aan voor alle sporen. (c) Algehele gemiddelde AR-baantemperatuur in het koele seizoen. (d) Volg zwaartepuntlocaties voor elke AR-track die in januari plaatsvindt, gekleurd door de uiteindelijke temperatuur bij aanlanding. Krediet:Gonzales et al., 2019

"We vonden opwarming van atmosferische rivieren op zowel seizoens- als maandschaal, " zei Gonzales. Tijdens de studieperiode, de temperatuur tijdens de aanlanding steeg tussen 0,69 en 2 graden Celsius (1,24 tot 3,6 graden Fahrenheit), met de meest wijdverbreide opwarming tussen de maanden november en maart.

Temperatuur is een belangrijke maatstaf voor atmosferische rivieren, zei Gonzales. Door thermodynamische eigenschappen, warmere lucht kan meer vocht vasthouden. Maar warmer en natter is niet per se beter, aangezien neerslag die als sneeuw valt, belangrijk is voor de waterberging. Aanvullend, als regen op sneeuw valt, het kan een destabiliserend effect hebben op het sneeuwdek dat kan leiden tot meer smelten, overstromingen en aardverschuivingen.

Om de onderliggende oorzaken van deze opwarmingstrend beter te begrijpen, Gonzales en collega's brachten ook de dichtheid en temperatuur van de atmosferische riviergebeurtenissen in kaart, van het ontstaan ​​​​in de Stille Oceaan tot de aanlanding in vijf verschillende regio's van de westkust.

"Een deel van het unieke karakter van atmosferische rivieren is dat is aangetoond dat ze zowel hun vocht als hun temperatuur zowel dichtbij de aanlanding als ook op afstand ontspringen, " zegt Gonzales. Bijvoorbeeld, pluimen die afkomstig zijn van tyfoons in de tropen kunnen grote hoeveelheden vocht over de Stille Oceaan vervoeren totdat het systeem aan land komt. Maar in de nieuwe analyse ontdekten de auteurs ook dat stukken warm oceaanwater nabij de kust ook de temperatuur van de atmosferische rivier kunnen beïnvloeden tegen de tijd dat deze aan land gaat.

"Er is meer onderzoek nodig om de factoren te ontrafelen die deze opwarmingstrend veroorzaken, Gonzales zegt. Opwarmende temperaturen op zee en op aanlandingslocaties zijn misschien niet de enige invloeden. "Onze analyse suggereert dat er een heterogene mix van invloeden aan het werk is die van regio tot regio en per tijd van het jaar verschillen. Het resultaat is een mix van regionale opwarming op de achtergrond en opwarming boven de oceaan."

De bevindingen kunnen ook implicaties hebben voor het begrijpen van neerslagtrends elders in de wereld.

"Atmosferische rivieren zijn niet uniek voor de westelijke VS. Ze komen wereldwijd voor, " zegt Gonzales. "Terwijl ons klimaat blijft opwarmen, het is belangrijk om te begrijpen hoe de kenmerken van atmosferische rivieren veranderen."

Dit verhaal is opnieuw gepubliceerd met dank aan AGU Blogs (http://blogs.agu.org), een gemeenschap van blogs over aarde en ruimtewetenschap, georganiseerd door de American Geophysical Union. Lees hier het originele verhaal.