Door verstedelijking zou tijdens stormen 26 procent meer regen kunnen vallen over de stad Jeddah dan over de omringende woestijn.

De kustplaats Djedda, gelegen aan de Rode Zee, heeft een bevolking van ongeveer 4 miljoen en is het commerciële centrum van Saoedi-Arabië. De belangrijkste weersbedreiging zijn winterstormen die zware regenval veroorzaken, harde wind en plotselinge overstromingen. In 2009, een zware storm in de stad eiste 161 levens en veroorzaakte voor 1 miljard USD aan schade; echter, deze potentieel verwoestende stormen zijn ook een belangrijke waterbron voor het droge gebied.

"Saoedi-Arabië heeft een nationaal plan om de regenval tegen 2030 te verdubbelen om de uitdaging van de watervoorraden aan te pakken. " zegt Thang Luong, postdoctoraal onderzoeker van KAUST. Begrijpen hoe stormen zich over Jeddah ontwikkelen, zou de stad kunnen helpen toekomstige gebeurtenissen beter te voorspellen, schade beperken en de plannen van het land ondersteunen om het kostbare regenwater op te vangen.

Zoals veel steden, Jeddah ervaart een stedelijk hitte-eilandeffect, waarbij de warmte die overdag wordt opgenomen door gebouwen en wegen 's nachts langzaam wordt afgegeven. Dit kan het lokale weer beïnvloeden, maar het is niet duidelijk hoe en of het hitte-eilandeffect van Jeddah de winteronweersbuien beïnvloedt - hoewel het erop lijkt dat ze zich voornamelijk in de vroege ochtend voordoen.

Aardwetenschappen en techniek Professor Ibrahim Hotteit, werken met Luong en zijn team bij KAUST, gecombineerde atmosferische en landoppervlakmodellen om regenval te simuleren tijdens 10 zware stormen boven Jeddah onder verstedelijkte en vooringenomen scenario's. In het stedelijke scenario ze pasten een stedelijk luifelmodel toe om rekening te houden met warmtestromen van daken, muren en wegen en het windveranderende effect van straten en gebouwen. In het woestijnscenario bodembedekking werd als onvruchtbaar of dun begroeid beschouwd.

Jeddah ondervond zwaardere en meer langdurige regenval in het stedelijke scenario, wat suggereert dat iets de energie van de storm versterkte en de doorgang blokkeerde. Zware regenval zorgde in het verstedelijkte scenario voor ongeveer 26 procent meer regen dan in het woestijnscenario. "We ontdekten dat overtollige energie die vroeg op de dag in het stedelijk oppervlak is opgeslagen, kan worden vrijgegeven en 's nachts de stormen sterker kan maken, ", zegt Luong. De modellen lieten zien dat de regenval direct benedenwinds van de stad afnam, waarschijnlijk als gevolg van gebouwen die de luchtstroom verstoren.

De goed gedocumenteerde overstroming van 2009 vormde een ideale testcase, en het team ontdekte dat hun model de waargenomen neerslag nauwkeurig reproduceerde. "Deze modelleringscapaciteiten zijn waardevolle hulpmiddelen voor het voorspellen van plotselinge overstromingen in Jeddah, " zegt Hotit, "en zal het beleid en de planning helpen om verdere schade door zware weersomstandigheden te beperken."

Er blijven een paar onbeantwoorde vragen over. "We willen erachter komen welke elementen van de stadsfysica het meest kritisch zijn bij het veroorzaken van regen, " zegt Luong, "en onderzoeken wat er zou gebeuren om de evolutie te bestormen als het stedelijk gebied zich langs de kust van de Rode Zee zou verspreiden."