science >> Wetenschap >  >> Natuur

heter, natter, droger:onderzoek voorspelt een stijging bij extreem weer, temperaturen

Krediet:WVU

Het gaat veel regenen in West Virginia. Het wordt echt droog, te.

Hoezo?

Terwijl stortregens en plotselinge overstromingen geen beelden oproepen van droogte of wateronzekerheid, die tegenpolen zijn logisch in de grillige wereld van een opwarmend klimaat, volgens onderzoek van de West Virginia University.

Een dergelijke instabiliteit zou de beschikbaarheid van voedsel en water in West Virginia kunnen ondermijnen, een nog grotere uitdaging voor een toch al economisch worstelende staat.

Nicolaas Zegre, directeur van het Mountain Hydrology Laboratory van WVU, analyseerde seizoensveranderingen in water- en energiebalansen in de Appalachen. Nul in op West Virginia, hij voorspelde dat de volgende trends zouden kunnen optreden tegen het einde van de 21e eeuw:

  • tot een sprong van 10 graden (Fahrenheit) in de gemiddelde temperatuur,
  • verhoogde verdamping langs bergruggen,
  • vaker droogte,
  • een toename van extreme gebeurtenissen (zoals hittegolven, tornado's, overstromingen).

Zegres bevindingen, gepubliceerd in de Tijdschrift voor Toegepaste Meteorologie en Klimatologie , en gefinancierd via een National Science Foundation-prijs aan WVU, Marshall University en West Virginia State University, vertrouwden op een uitgebreide dataset met historische en toekomstige klimaatvariabelen uit 420 provincies, 13 staten en 20 grote stroomgebieden in de Appalachen.

De gegevens vertegenwoordigen een dagelijkse tijdschaal van 1950 tot 2100 en omvatten klimaatvariabelen zoals neerslag, temperatuur, verdamping, windsnelheid en vochtigheid. Die variabelen spelen uiteindelijk een cruciale rol in de waterveiligheid, ecosysteemgezondheid en economische toeleveringsketens, zei Zegger.

De temperatuurpiek van 10 graden is een worstcasescenario, verwacht als de hoeveelheid koolstofemissies die in het milieu wordt uitgestoten, in het huidige tempo aanhoudt of toeneemt. Maar als het verminderen van de uitstoot een wereldwijde prioriteit wordt, Zegre verwacht dat de gemiddelde temperatuur naar 5 graden zal stijgen in plaats van 10 graden.

"Veranderingen van deze grootheden lijken misschien triviaal, maar, in feite, zij zijn niet, " zei Zeger, een universitair hoofddocent boshydrologie aan het Davis College of Agriculture, Natuurlijke hulpbronnen en design.

Een brandende vraag die uit zijn onderzoek naar voren komt:'Hoe kan er droogte zijn als er overstromingen en hevige neerslag worden verwacht?' - wordt uitgelegd door Zegre. Verhoogde verdamping is de boosdoener. Hij vergelijkt het fenomeen verdamping met hoe we zweten.

"Warmere luchttemperatuur levert meer energie voor het verdampen van water van het aardoppervlak, vergelijkbaar met hoe mensen meer zweten op warmere dagen, Zegre zei. "Hoe meer energie we uitoefenen, hoe warmer ons lichaam is. We raken uitgedroogd tenzij we meer water drinken. Hetzelfde kan gezegd worden van ons ecosysteem.

"Hogere gebieden warmen en drogen in een sneller tempo op. Ze zien grotere hoeveelheden regen en zijn waar stromen en waterbronnen waar de mensheid op vertrouwt, beginnen. Dat betekent dat er zowel neerslag als droogte wordt verwacht. Het is in strijd met hoe we denken over de voorspelbaarheid van het klimaatsysteem."

De atmosfeer zet uit onder warmere omstandigheden en vergroot de hoeveelheid water die kan worden opgeslagen exponentieel (denk aan een ballon die uitzet in warme lucht en krimpt in koelere lucht.). Met meer water opgeslagen in de atmosfeer, frequente en hevige stormen kunnen voorkomen, met als gevolg meer overstromingen, aardverschuivingen en vervuiling.

Naast deze mogelijke extreme weersomstandigheden, daardoor kan een schat aan maatschappelijke problemen ontstaan.

Voordat hij de academische wereld aan de WVU betreedt, Zegre bracht acht jaar door in het Amerikaanse leger en de nationale garde.

"Ik zie klimaatverandering vanuit het oogpunt van nationale veiligheid, " zei hij. "Klimaatverandering is een 'dreigingsvermenigvuldiger'. Of het nu gaat om overzeese conflicten of betrouwbare watervoorzieningen ter plaatse. Het verergert onstabiele situaties."

Zegre wees op de toestroom van vluchtelingen die Europa de afgelopen jaren binnenstroomden. De Syrische vluchtelingencrisis begon nadat een langdurige droogte de landbouweconomie van dat land instortte.

"Er was geen water, en zeer extreme temperaturen, Zegre zei. "Omdat delen van de wereld meer overstromingen en drogere omstandigheden zien, mensen zoeken naar betere manieren van leven. Grootschalige emigratie uit bedreigde regio's stelt de ontvangende landen voor zeer reële uitdagingen."

Zelfs het ministerie van Defensie doet onderzoek naar de invloed van klimaatverandering op de gereedheid, operaties en beveiliging, zei Zegger.

Wateronzekerheid is een ander groot probleem. In het Mountain Hydrology Lab, Zegre en zijn team richten zich op de gevolgen van milieu- en klimaatverandering voor de zoetwaterzekerheid in berggebieden.

Droogte en wisselende weersomstandigheden kunnen schone, betrouwbaar water een waardevol, mogelijk schaars, product, vooral naar regio's die sneller uitdrogen dan Appalachia.

De Appalachen produceren een grotere hoeveelheid neerslag en stroming dan de omliggende lager gelegen gebieden. Streamflow gegenereerd in West Virginia, bijvoorbeeld, levert vers water aan ongeveer negen miljoen mensen (of 3 procent van de Amerikaanse bevolking) in het oosten en middenwesten van de VS.

Zegre hoopt dat zijn onderzoek kan worden gebruikt om beleid te vormen vanuit een onpartijdig standpunt dat de kwaliteit van leven in West Virginia in het huidige verdeelde, partijdige politieke wereld.

"Ons lichaam is de beste omgevingssensor die we hebben, ' zei hij. 'Als we openstaan ​​voor het observeren van wat er om ons heen gebeurt, het is vrij duidelijk wat er gebeurt.

"Als boswachter Ik zie hoe het groeiseizoen is veranderd. Onze bossen leggen de bladeren eerder uit dan vroeger. Vissers zien verschillende insecten op verschillende tijdstippen uitkomen. Kajakkers zien steeds vaker kreken en beken stromen."

Als een ander punt, Zegre vergeleek zijn tijd als student aan de WVU in de jaren negentig met het leven in Morgantown vandaag.

"Er waren in de jaren negentig nauwelijks muggen of teken in Morgantown, ' zei hij. 'Nu zijn ze overal.

"Het begrijpen van klimaatverandering en de gevolgen ervan is van cruciaal belang voor het publieke discours, " zei hij. "Het is cruciaal voor het ontwikkelen van goed geïnformeerde burgers en noodzakelijk voor het afkondigen van beleid en praktijken die West Virginians beschermen.

"We hebben deze dataset ontwikkeld met het specifieke doel om het publiek, opvoeders, bedrijven en besluitvormers met gemakkelijke toegang tot gegevens, kaarten, en interpretatie om de gevolgen van klimaatverandering voor de kwaliteit van leven in West Virginia te begrijpen en te verzachten."