Klimaatverandering zal de wind die orkanen naar het noorden over Texas sturen in de laatste 25 jaar van deze eeuw intensiveren. het vergroten van de kans op snel bewegende stormen zoals Ike uit 2008, vergeleken met slow-movers zoals Harvey uit 2017, volgens nieuw onderzoek.

De studie, online gepubliceerd 3 juli in Natuurcommunicatie , onderzocht regionale atmosferische windpatronen die waarschijnlijk boven Texas zullen bestaan ​​van 2075-2100 als het klimaat op aarde verandert als gevolg van verhoogde uitstoot van broeikasgassen.

Het onderzoek begon in Houston toen Harvey de stad overspoelde met 30 tot 40 inch regen gedurende vijf dagen. Rice University-onderzoekers die de storm uitreden, begonnen samen te werken met collega's van het Lamont-Doherty Earth Observatory van Columbia University en de Harvard University om te onderzoeken of klimaatverandering de kans op langzaam bewegende regenmakers zoals Harvey later in de eeuw zou vergroten.

"We vinden dat de kans op sterke noordwaarts sturende wind zal toenemen met klimaatverandering, wat betekent dat orkanen boven Texas eerder zullen bewegen zoals Ike dan Harvey, " zei hoofdauteur Pedram Hassanzadeh van Rice.

Harvey veroorzaakte naar schatting 125 miljard dollar schade, overeenkomend met Katrina uit 2005 als de duurste orkaan in de geschiedenis van de VS. Ike werd gekenmerkt door overstromingen langs de kust en harde wind die in verschillende staten $ 38 miljard schade aanrichtten. Het was destijds de op één na duurste orkaan in de VS; het doorkruiste Texas in minder dan een dag en veroorzaakte de volgende dag een recordstroomuitval van Arkansas naar Ohio.

Hassanzadeh, een vloeistofdynamicist en atmosferische modeler, zei dat de bevindingen niet suggereren dat langzaam bewegende stormen zoals Harvey niet zullen plaatsvinden; liever, dat stormen sneller zullen gaan. De studie wees uit dat de kans dat een orkaan in Texas zich snel zal verplaatsen in het laatste kwart van de 21e eeuw met ongeveer 50 procent zal toenemen, vergeleken met het laatste kwart van de 20e eeuw.

"Deze resultaten zijn erg interessant, gezien het feit dat een eerdere studie die het Atlantische bekken als geheel beschouwde, een trend opmerkte voor langzamer bewegende stormen in de afgelopen 30 jaar, " zei studie co-auteur Suzana Camargo van Lamont-Doherty. "Daarentegen, ons onderzoek richtte zich op veranderingen aan het einde van de 21e eeuw en laat zien dat we rekening moeten houden met veel kleinere regionale schalen, omdat hun trends in veel grotere regio's kunnen verschillen van het gemiddelde."

Hassanzadeh zei dat de onderzoekers meer dan een dozijn verschillende computermodellen gebruikten om honderden simulaties te produceren. Ze ontdekten dat "ze het allemaal eens waren over een toename van de noordwaartse stuurwind boven Texas." Sturende winden zijn sterke stromingen in de lagere 10 kilometer van de atmosfeer die orkanen verplaatsen.

"Het komt niet veel voor, bij het bestuderen van het klimaatsysteem, dat je zo'n robuust regionaal signaal krijgt in windpatronen, " hij zei.

Harvey was de eerste orkaan die Hassanzadeh meemaakte. Hij was vorig jaar naar Houston verhuisd, en was verbluft door de slow-motion vernietiging die zich afspeelde als bayous, kreken en rivieren in en rond de stad kwamen buiten hun oevers.

Co-auteur Laurence Yeung, een atmosferische chemicus, Hassanzadeh en twee andere Rice-hoogleraren wonnen een van de eerste beurzen van Rice's Houston Engagement and Recovery Effort (HIER), een onderzoeksfonds Rice opgericht in reactie op Harvey. Dankzij de subsidie ​​kon Rice co-auteur Ebrahim Nabizadeh, een afgestudeerde student werktuigbouwkunde, enkele maanden werken, het analyseren van de eerste van honderden computersimulaties op basis van grootschalige klimaatmodellen.

De dag dat Harvey aan land kwam, Hassanzadeh had ook contact opgenomen met Chia-Ying Lee uit Columbia, een expert in zowel tropische stormen als klimaatverkleining, procedures die bekende informatie op grote schaal gebruiken om projecties op lokale schaal te maken. Lee en Camargo gebruikten informatie uit de grootschalige simulaties om een ​​regionaal model te maken dat de sporen van stormen boven Texas in een opwarmend klimaat simuleerde.

"Een uitdaging bij het bestuderen van de impact van klimaatverandering op orkanen op regionaal niveau is het gebrek aan gegevens, "zei Lee. "In Columbia, we hebben een schaalmodel ontwikkeld dat op fysica gebaseerde statistieken gebruikt om grootschalige atmosferische omstandigheden aan de formatie te koppelen, beweging en intensiteit van orkanen. De fysieke basis van het model stelde ons in staat om rekening te houden met de impact van klimaatverandering, en dankzij de statistische kenmerken konden we een voldoende aantal stormen in Texas simuleren."

Hassanzadeh nam ook contact op met de tropische klimaatdynamicus Ding Ma van Harvard om een ​​ander perspectief te krijgen. "We konden laten zien dat veranderingen in twee belangrijke processen hun krachten bundelden en resulteerden in het sterke signaal van de modellen, " zei mam.

Een van de processen was de Atlantische subtropische hoog, of Bermuda hoog, een semi-permanent hogedrukgebied dat zich in de zomer boven de Atlantische Oceaan vormt. De andere was de Noord-Amerikaanse moesson, een toename van regen en onweersbuien over het zuidwesten van de Verenigde Staten en het noordwesten van Mexico, die meestal plaatsvindt tussen juli en september. Hassanzadeh zei dat recente studies hebben aangetoond dat elk van deze naar verwachting zal veranderen naarmate het klimaat warmer wordt.

De subtropische hoogte is een circulatie met de klok mee naar het oosten die naar verwachting zal intensiveren en naar het westen zal verschuiven, het produceren van meer noordenwinden over Texas. De Noord-Amerikaanse moesson, naar het westen, produceert een circulatie met de klok mee hoog in de troposfeer. Die circulatie zal naar verwachting verzwakken, resulterend in verhoogde, noordenwinden op hoog niveau boven Texas, hij zei.

Hassanzadeh zei dat de toegenomen noordenwind uit zowel het oosten als het westen "je een sterk versterkend effect geeft over de hele troposfeer, tot ongeveer 10 kilometer, boven Texel. Dit heeft belangrijke implicaties voor de beweging van toekomstige orkanen in Texas."

Modellen toonden aan dat het effect zich uitstrekte tot in het westen van Louisiana, maar het beeld werd vager naarmate de onderzoekers verder naar het oosten keken, hij zei.

"Je hebt niet het robuuste signaal zoals je hebt over Texas, " zei Hassanzadeh. "Als je naar Florida kijkt, bijvoorbeeld, er is veel variatie in de modellen. Dit toont aan hoe belangrijk het is om studies uit te voeren die zich richten op klimaateffecten in specifieke regio's."

Dit verhaal is opnieuw gepubliceerd met dank aan Earth Institute, Columbia University http://blogs.ei.columbia.edu.