Aangekomen als een storm van categorie 4 in de week van de 15e verjaardag van een catastrofale orkaan die de Golfkust verwoestte, Orkaan Laura is de sterkste storm die in 160 jaar in Louisiana aan land is gekomen, zegt een kustingenieur die lesgeeft aan Northeastern.

Pakkende winden tot 150 mijl per uur, de orkaan sloeg woensdag in op de kust van Louisiana, het doden van ten minste zes mensen, het neerhalen van huizen en bedrijven, en ten minste een miljoen mensen in de hele regio zonder stroom te laten.

Te midden van de COVID-19-pandemie, stads- en provincieambtenaren in Texas en Louisiana vaardigden evacuatiebevelen uit die betrekking hadden op meer dan 500, 000 inwoners, terwijl de gouverneur van Arkansas, Asa Hutchinson, de noodtoestand uitriep. Terwijl staats- en lokale functionarissen zich schrap zetten voor Laura's impact, ze vertrouwen op numerieke weersvoorspellingsmodellen die zijn ontwikkeld door onderzoekers als Qin Jim Chen, een professor in civiele en milieutechniek aan Northeastern, om hen te helpen beslissingen te nemen over wegafsluitingen, overstromingsbewaking, en evacuatiebevelen, samen met andere zaken van leven en dood.

Chen, wiens onderzoek zich richt op kusttechniek en wetenschap, ontwikkelt en past numerieke modellen toe om te onderzoeken hoe kustgemeenschappen hun weerbaarheid tegen krachtige stormen kunnen versterken. Deze modellen, een combinatie van theoretische kaders en veldmetingen, fenomenen zoals stormvloed en de impact op landschappen en vegetatie voorspellen.

Tijdens het orkaanseizoen, Chen, die ook mariene en milieuwetenschappen doceert aan Northeastern, brengt de zomer door met reizen naar locaties en coördineren met partners aan de oostkust en de Golfkust, voordat stormen aan land komen, om sensoren in te zetten en de stormen te bestuderen. Terwijl hij normaal naar deze gebieden vliegt, dit jaar, vanwege de pandemie, hij moest naar de Golfkust rijden, oversteken van een 1, straal van 1000 mijl in twee dagen.

Voorafgaand aan het lesgeven aan Northeastern, hij bestudeerde een aantal jaren orkanen langs de Golfkust, te beginnen met orkaan Isidore in 2002 en met orkaan Katrina in 2005.

Sinds half augustus is Chen heeft met medewerkers samengewerkt om meer dan 20 sensoren in te zetten in de gebieden die naar verwachting het zwaarst zullen worden getroffen, vóór Laura. Zodra het gebied weer open is, hij en zijn collega's zullen de sensoren ophalen en de schade aan de kust onderzoeken en vervolgens de gegevens gebruiken om de nauwkeurigheid van hun computermodellen te verbeteren en het begrip van stormvloeden en golven veroorzaakt door een storm van de omvang van Laura te verbeteren.

Chen voorspelt dat dit orkaanseizoen "behoorlijk actief zal zijn, " hoewel hij zegt dat, met uitzondering van Laura, de meeste stormen zullen waarschijnlijk zwak zijn. In tegenstelling tot de meeste stormen die de neiging hebben te verzwakken voordat ze aan land komen, Laura is blijven versterken toen ze de kust naderde. Hoewel ongebruikelijk, dit is niet ongebruikelijk voor stormen die beginnen boven warm zeewater, aangezien de kracht van een orkaan afhangt van de windsnelheden op het hoogste niveau en de watertemperatuur, zegt Chen.

"Het is een unieke orkaan die zo snel sterker is geworden tot een categorie 4 die aan land komt, " zegt hij. "Het waarschijnlijke pad van deze storm is dat hij aan land komt op een locatie die niet bevolkt is. Er zijn veel wetlands."

Hoewel er onzekerheid blijft bestaan ​​over de effectiviteit van wetlands aan de kust bij het voorkomen van stormvloed en golfenergie, Chen zegt dat het is bewezen dat deze habitats op zijn minst een natuurlijke barrière vormen tegen stormintensiteit. Deze onzekerheid bestaat vooral omdat wetenschappers er niet in zijn geslaagd vergelijkbare omstandigheden in een laboratoriumomgeving te creëren, zegt Chen. Nog altijd, hij suggereert dat deze omgevingen meetbare effectiviteit hebben aangetoond bij het verminderen van de stormintensiteit door te fungeren als natuurlijke stormvloedkeringen die de golfenergie verminderen.

Chen waarschuwt dat, hoewel wetlands energie kunnen absorberen, ze zijn ook gevoelig voor beschadiging. Het is belangrijker dan ooit om deze natuurlijke barrières te beschermen en te behouden, hij zegt, vooral nu klimaatverandering en de gevolgen ervan steeds duidelijker worden.

Door de mens gemaakte barrières kunnen een aanvulling vormen op de natuurlijke afweer bij de bescherming tegen overstromingen en stormvloeden, Chen zegt, wat een cruciale taak is bij het beschermen van gemeenschappen en belangrijke infrastructuur, inclusief de tienduizenden kilometers lange aardgaspijpleiding van Louisiana, die van vitaal belang zijn voor de staat en de regio.

Terwijl Laura sterkere winden pakt, er wordt niet voorspeld dat het zoveel verwoesting zal aanrichten als orkaan Katrina, wat vooral een ramp was door het bezwijken van de dijken, zegt Chen. Hoewel Cameron Parish, een gemeenschap in de zuidwestelijke hoek van Louisiana, heeft tot nu toe de dupe van Laura's toorn gedragen, er is relatief minder bedreiging voor het dijksysteem, hij zegt.

Chens werk is cruciaal om te begrijpen hoe kustgemeenschappen veerkrachtiger kunnen worden tegen klimaatverandering. De modellen die hij ontwikkelt, kunnen worden gebruikt om de langetermijneffecten van zeespiegelstijging te meten, extreem weer, en zware regen — naast andere gevaren — op infrastructuur, mensen, en het milieu. En de gegevens die hij en zijn collega's verzamelen, kunnen gemeenschappen helpen anticiperen, plan, en aanpassen aan het veranderende klimaat.

"De gegevens kunnen ons helpen beter geïnformeerde beslissingen te nemen en beter te plannen om het hoofd te bieden aan de toenemende frequentie en intensiteit van stormen, "zegt Chen.

Hoe eerder bestaande modellen worden bijgewerkt om rekening te houden met de stijging van de zeespiegel en de veranderende klimaatomstandigheden die bijdragen aan het risico op regen en tropische stormen, Chen zegt dat de beter uitgeruste onderzoekers lokale instanties zullen helpen om gebieden te beschermen die gemeenschappen de grootste bescherming bieden tegen de dreiging van zware weersschade.