Vraag mensen om 's werelds grootste rivier te noemen, en de meesten zullen waarschijnlijk raden dat het de Amazone is, de Nijl of de Mississippi. In feite, enkele van de grootste rivieren van de aarde zijn in de lucht - en ze kunnen krachtige stormen veroorzaken, zoals degenen die momenteel de Pacific Northwest doordrenken.

Atmosferische rivieren zijn lang, smalle banden van vocht in de atmosfeer die zich uitstrekken van de tropen tot hogere breedtegraden. Deze rivieren in de lucht kunnen 15 keer het volume van de Mississippi-rivier vervoeren. Als dat vocht de kust bereikt en landinwaarts trekt, het stijgt op over de bergen, regen en sneeuwval veroorzaken en soms extreme overstromingen veroorzaken.

In de afgelopen 20 jaar, naarmate de observatienetwerken zijn verbeterd, wetenschappers hebben meer geleerd over deze belangrijke weersverschijnselen. Atmosferische rivieren komen wereldwijd voor, die de westkusten van 's werelds grootste landmassa's aantasten, inclusief Portugal, West-Europa, Chili en Zuid-Afrika. Zogenaamde "Pineapple Express"-stormen die vocht van Hawaï naar de Amerikaanse westkust vervoeren, zijn slechts een van hun vele smaken.

Mijn onderzoek combineert economie en atmosferische wetenschap om schade door zware weersomstandigheden te meten. Onlangs leidde ik een team van onderzoekers van Scripps Institution of Oceanography en het Army Corps of Engineers bij de eerste systematische analyse van schade door atmosferische rivieren als gevolg van extreme overstromingen. We ontdekten dat hoewel veel van deze gebeurtenissen goedaardig zijn, de grootste van hen veroorzaken de meeste schade door overstromingen in het westen van de VS. En atmosferische rivieren zullen naar verwachting langer worden, natter en breder in een opwarmend klimaat.

Rivieren in de lucht

Op 27 februari 2019, een atmosferische rivier stuwde een pluim van waterdamp 350 mijl breed en 1, 600 mijl lang door de lucht van de tropische Noord-Stille Oceaan tot aan de kust van Noord-Californië.

Net ten noorden van de Baai van San Francisco, in het beroemde wijnland van Sonoma County, de storm dumpte meer dan 21 centimeter regen. De Russische rivier piekte op 45,4 voet-13,4 voet boven het overstromingsstadium.

Voor de vijfde keer in vier decennia, de stad Guerneville was ondergedompeld in het troebele bruine vloedwater van de lagere Russische rivier. Schade in Sonoma County alleen al werd geschat op meer dan US $ 100 miljoen.

Gebeurtenissen als deze hebben de afgelopen jaren de aandacht getrokken, maar atmosferische rivieren zijn niet nieuw. Ze dwalen al miljoenen jaren door de lucht, het transporteren van waterdamp van de evenaar naar de polen.

In de jaren zestig bedachten meteorologen de uitdrukking "Pineapple Express" om stormsporen te beschrijven die ontstonden in de buurt van Hawaï en warme waterdamp naar de kust van Noord-Amerika voerden. Tegen het einde van de jaren negentig hadden atmosferische wetenschappers ontdekt dat meer dan 90% van het vocht in de wereld uit de tropen en subtropen door soortgelijke systemen naar hogere breedtegraden werd getransporteerd. die ze 'atmosferische rivieren' noemden.

In droge omstandigheden, atmosferische rivieren kunnen de watervoorraden aanvullen en gevaarlijke bosbranden blussen. In natte omstandigheden, ze kunnen schadelijke overstromingen en puinstromen veroorzaken, grote schade aanrichten aan de lokale economieën.

Nuttig en schadelijk

Onderzoekers weten al langer dat overstromingen door atmosferische rivieren veel geld kunnen kosten, maar tot onze studie had niemand deze schade gekwantificeerd. We gebruikten een catalogus van atmosferische riviergebeurtenissen samengesteld door Scripps Institution of Oceanography's Center for Western Weather and Water Extremes, en koppelde het aan 40 jaar overstromingsverzekeringsrecords en 20 jaar schadeschattingen van de National Weather Service.

We ontdekten dat atmosferische rivieren jaarlijks gemiddeld $ 1,1 miljard aan schade door overstromingen veroorzaakten in het westen van de VS. Meer dan 80% van alle schade door overstromingen in het Westen in de jaren die we bestudeerden, hield verband met atmosferische rivieren. In sommige gebieden, zoals de kust van Noord-Californië, deze systemen veroorzaakten meer dan 99% van de schade.

Uit onze gegevens blijkt dat in een gemiddeld jaar ongeveer 40 atmosferische rivieren kwamen aan land langs de Pacifische kust ergens tussen Baja California en British Columbia. De meeste van deze gebeurtenissen waren goedaardig:ongeveer de helft veroorzaakte geen verzekerde verliezen, en deze stormen vulden de watervoorziening van de regio aan.

Maar er waren een aantal uitzonderingen. We gebruikten een recent ontwikkelde classificatieschaal voor atmosferische rivieren die de stormen rangschikt van 1 tot 5, vergelijkbaar met systemen voor het categoriseren van orkanen en tornado's. Er was een duidelijk verband tussen deze categorieën en geconstateerde schade.

Atmospheric River categorie 1 (AR1) en AR2 stormen veroorzaakten een geschatte schade van minder dan $ 1 miljoen. AR4- en AR5-stormen veroorzaakten mediane schade in respectievelijk de jaren 10 en 100 van miljoenen dollars. De meest schadelijke AR4's en AR5's genereerden een impact van meer dan $ 1 miljard per storm. Deze stormen van miljarden dollars vonden om de drie tot vier jaar plaats.

Een vochtigere atmosfeer betekent ergere stormen

Onze belangrijkste bevinding was een exponentiële relatie tussen de intensiteit van atmosferische rivieren en de schade door overstromingen die ze veroorzaakten. Elke toename van de schaal van 1 tot 5 ging gepaard met een 10-voudige toename van de schade.

Verschillende recente studies hebben gemodelleerd hoe atmosferische rivieren de komende decennia zullen veranderen. Het mechanisme is eenvoudig:broeikasgassen houden warmte vast in de atmosfeer, de planeet opwarmen. Hierdoor verdampt er meer water uit oceanen en meren, en meer vocht in de lucht maakt stormsystemen sterker.

Zoals orkanen, atmosferische rivieren zullen naar verwachting langer worden, breder en natter in een opwarmend klimaat. Onze bevinding dat schade exponentieel toeneemt met de intensiteit, suggereert dat zelfs een bescheiden toename van de atmosferische rivierintensiteit kan leiden tot aanzienlijk grotere economische gevolgen.

Betere prognoses zijn van cruciaal belang

Ik ben van mening dat het verbeteren van atmosferische voorspellingssystemen een prioriteit moet zijn om ons aan te passen aan een veranderend klimaat. Beter begrip van de intensiteit van atmosferische rivieren, duur en aanlandingslocaties kunnen waardevolle informatie opleveren voor bewoners en hulpdiensten.

Het is ook belangrijk om nieuwbouw in risicogebieden te ontmoedigen en mensen te helpen verhuizen naar veiligere locaties na grote rampen, in plaats van ter plaatse te herbouwen.

Eindelijk, onze studie onderstreept de noodzaak om de wereldwijde uitstoot van broeikasgassen te verminderen. Deze stormen zullen blijven komen, en ze worden sterker. Volgens mij, stabilisatie van het mondiale klimaatsysteem is de enige manier om op lange termijn economische schade en risico's voor kwetsbare gemeenschappen tot een minimum te beperken.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.