Een studie van de Universiteit van Otago heeft de eerste gedetailleerde analyse opgeleverd van atmosferische rivieren en hun impact op de weersomstandigheden in Nieuw-Zeeland.

Atmosferische rivieren zijn smalle gangen van geconcentreerd vocht in de atmosfeer. Gemiddeld zijn er slechts drie tot vijf atmosferische rivieren op elk halfrond, die slechts 10 procent van de omtrek van de aarde op de middelste breedtegraad beslaat, maar goed is voor 90 procent van het vochttransport in dezelfde regio.

Een recent voorbeeld van een significante weersgebeurtenis veroorzaakt door een atmosferische rivier was de 25 maart, Storm van 2019 die de Waiho-brug bij Franz Josef aan de westkust van het Zuidereiland van Nieuw-Zeeland wegspoelde. Het produceerde de hoogste totale regenval ooit over een periode van 48 uur in de Nieuw-Zeelandse geschiedenis (1086 mm).

"Deze overstroming werd veroorzaakt door een van de meest extreme atmosferische rivieren die boven Nieuw-Zeeland is waargenomen, ongelooflijke hoeveelheden vocht zeer snel door de atmosfeer verplaatsen, strekt zich uit over 4000 km en beslaat een groot deel van het Zuidereiland van Nieuw-Zeeland, " zegt hoofdauteur Hamish Prince, die deze studie voltooide als onderdeel van zijn Masters in Geography onder begeleiding van co-auteur, Universitair hoofddocent Nicolas Cullen, van de Universiteit van Otago.

Deze extreme vochtpluim veroorzaakte meer dan een meter regen in 48 uur aan de westkust, met één dood tot gevolg, miljoenen dollars schade, en de noodtoestand wordt uitgeroepen.

"Inzicht in de klimatologische processen die atmosferische rivieren beheersen, en hoe ze te voorspellen op wekelijkse, seizoensgebonden, en jaarlijkse termijnen kunnen helpen om schade en verlies als gevolg van dergelijke ingrijpende gebeurtenissen te beperken, ’ voegt meneer Prins toe.

Ongeveer 40 atmosferische rivieren komen elk jaar aan land in Nieuw-Zeeland, met ongeveer 20 zwak, 10 tot 15 wordt geclassificeerd als rang één (onderste schaal) en ongeveer vier of vijf zijn sterk, komt vooral voor in de zomer. De atmosferische rivieren met de meeste impact komen ongeveer eens in de vijf jaar voor, echter, er zijn aanwijzingen dat deze ingrijpende gebeurtenissen frequenter en intenser kunnen worden in een opwarmend klimaat.

"In zeer basale termen, een van de gevolgen van een warmer klimaat is een nattere atmosfeer. Met meer vocht in de atmosfeer wordt verwacht dat de frequentie en omvang van atmosferische rivieren die in Nieuw-Zeeland aan land komen, toenemen. De toename van extreme neerslag zal naar verwachting echter niet overal in het land in gelijke mate plaatsvinden, met aanwijzingen dat de aanlandingslocatie van atmosferische rivieren zuidwaarts verschuift in Nieuw-Zeeland, ' Zegt meneer Prins.

Uit het onderzoek bleek dat atmosferische rivieren de grootste impact hadden op de westkust van het Zuidereiland, goed voor veel van de zware regen die daar vaak wordt gezien. Met dit benchmarkonderzoek atmosferische rivieren kunnen worden gemonitord om verschuivingen in hun gedrag te identificeren naarmate het weer wordt beïnvloed door klimaatverandering.

"Onze studie heeft aangetoond dat atmosferische rivieren verantwoordelijk zijn voor de overgrote meerderheid van extreme regenval in Nieuw-Zeeland - samen met meer dan 50 procent van alle neerslag - dus begrijpen wat deze gebeurtenissen drijft, is van fundamenteel belang voor het plannen van extreem weer en het beheer van zoetwaterbronnen in Nieuw-Zeeland, ' Zegt meneer Prins.

Die effecten kunnen zowel gunstig als gevaarlijk zijn, met Mr Prince (een 2020 Nieuw-Zeelandse Fulbright Scholar), nu ook werkzaam aan de University of California, San Diego, Scripps Institution of Oceanography Center for Western Weather and Water Extremes onderzoekt de voorspelbaarheid en economische impact van atmosferische rivieren. Hij heeft verdere ambities om deze extreme weersomstandigheden in Nieuw-Zeeland te bestuderen door middel van modelleringseffecten zoals verhoogde stroming in rivieren die reservoirs voeden (waterkracht, landbouw), of onderzoeken hoe schadelijk deze gebeurtenissen kunnen zijn in termen van bedreigingen voor mensenlevens en eigendommen.

De studie, "Een klimatologie van atmosferische rivieren in Nieuw-Zeeland, " is gepubliceerd in de Tijdschrift voor Klimaat . Dit onderzoek werd ondersteund door de Universiteit van Otago en de Universiteit van Californië, San Diego met medewerking van NIWA.

"Het vermogen om automatisch de ernst van atmosferische rivieren te detecteren en te begrijpen voordat ze aan land komen, is een veelbelovend hulpmiddel om de impact van deze stormen te verminderen, vooral aan de westkust van het Zuidereiland, waar deze gebeurtenissen vaak voorkomen, maar niet altijd gevaarlijk zijn, " zegt co-auteur Dr. Jono Conway, een hydrologische voorspellingswetenschapper bij NIWA.

Universitair hoofddocent Cullen zegt dat het onderzoek ook een belangrijke bouwsteen biedt om de impact van extreme weersomstandigheden op grote sneeuwval in de winter in de Zuidelijke Alpen te beoordelen. evenals belangrijke gletsjersmeltgebeurtenissen in de zomer.