Verwoestende overstromingen verwoestten steden in Duitsland en België. Een meedogenloze hittegolf woedde in het westen van de VS en Canada. Zware regenval legde een Chinees industrieel centrum met 10 miljoen mensen lam. Deze recente weersverschijnselen worden versterkt door het veranderende klimaat.

Maar het verband tussen deze verre uitersten gaat verder dan de opwarming van de aarde. Al deze gebeurtenissen worden geraakt door jetstreams, sterke en smalle banden van westenwinden die boven het aardoppervlak waaien. De stromen ontstaan ​​wanneer koude lucht van de polen botst met warme lucht uit de tropen, het creëren van stormen en andere fenomenen zoals regen en droogte.

"Jetstreams zijn het weer - ze creëren het en ze sturen het, " zei Jennifer Francis, een senior wetenschapper bij het Woodwell Climate Research Center. "Soms neemt de jetstream een ​​zeer ingewikkeld patroon aan. Als we zien dat hij grote schommelingen naar het noorden en grote dalingen naar het zuiden maakt, weten we dat we ongewone weersomstandigheden gaan zien."

Meteorologen maken zich zorgen wanneer die schommelingen en dalingen omega-vormige bochten vormen die op golven lijken. Wanneer dat gebeurt, warme lucht reist verder naar het noorden en koude lucht dringt verder naar het zuiden. Het resultaat is een opeenvolging van ongewoon warme en koude weersystemen op dezelfde breedtegraad. Onder deze voorwaarden, winden verzwakken vaak en gevaarlijk weer kan dagen of weken achtereen op dezelfde plaats blijven hangen - in plaats van slechts een paar uur of een dag - wat leidt tot langdurige regenval en hittegolven.

"Het is net als wanneer golven in de oceaan een strand bereiken, kantelen en breken, " zei Tess Parker, een research fellow bij het ARC Centre for Excellence for Climate Extremes aan de Monash University in Melbourne, Australië. "Dat kan ook in de atmosfeer gebeuren, en als dat gebeurt, heb je de neiging om een ​​hoge- of lagedruksysteem op te vangen dat stilstaat."

Dat is wat delen van Duitsland eerder deze maand in overstromingen heeft doen zinken, toen een lagedrukgebied boven de westelijke regio van het land vast kwam te zitten. Zware regens hebben het terrein de eerste twee dagen doorweekt, gevolgd door een paar uur met nog intensere neerslag waardoor rivieren overstroomden. Water en modderstromen overspoelden huizen en wegen, het doden van meer dan 170 mensen en het verlaten van honderden vermist. Zware regenval overspoelde ook delen van Luxemburg, België en Nederland.

"Natuurlijk hadden de gebeurtenissen in Duitsland te maken met de positie van de jetstream, zei Johannes Quaas, een meteoroloog en een professor aan de Universiteit van Leipzig. Tegelijkertijd, hij zei, er zijn aanwijzingen dat de atmosfeer 7% meer vocht kan bevatten voor elke graad opwarming van de aarde. De wereldgemiddelde temperatuur ligt nu al ongeveer 1,2º Celsius boven het pre-industriële niveau.

"We waren enorm geschokt, " zei Stefan Heydt, een woordvoerder van de Duitse strijdkrachten in de deelstaat Noordrijn-Westfalen, die tijdens de recente overstromingen ernstige schade hebben geleden. Zijn thuisstaat, Rijnland-Palts, werd ook zwaar getroffen. Heydt vertelde dat een neef daar nog steeds woont en nu 60 kilometer moet rijden voor elektriciteit.

"Hele existenties werden van het ene op het andere moment vernietigd, ' zei Heydt.

De economische gevolgen van de overstromingen in Europa voltrekken zich nog steeds, en het is nu al duidelijk dat een breed scala aan sectoren de klap zal voelen. Duitsland heeft de activiteiten stopgezet in een open bruinkoolmijn van RWE AG, het terugdringen van de output bij de aangesloten Weisweiler-centrale. Ook de meeste waterkrachtcentrales van het bedrijf in het westen van het land en één elektriciteitscentrale in Nederland stopten met werken.

Wanneer bewegingen in de straalstroom, die voor het eerst werd gedocumenteerd door Amerikaanse bommenwerpers die in de Tweede Wereldoorlog naar missies naar Japan vlogen, samenvallen met klimaatgedreven extremen - hitte, droogte, hevige regenval - de gevolgen kunnen catastrofaal zijn.

Dat is misschien wat er deze week in China is gebeurd. Een recordregenbui bracht een jaar aan neerslag in drie dagen naar Zhengzhou, 's werelds grootste productiebasis voor iPhones en een belangrijke hub in centraal China voor voedselproductie. Minstens 33 mensen stierven en maar liefst 380, 000 moesten worden geëvacueerd.

Wetenschappers van de China Meteorological Administration schreven de storm toe aan sterke en aanhoudende hogedrukblokken die, samen met tyfoon In-fa die vanuit het zuidoosten nadert, waterdamp uit de zee naar binnen geduwd. Die dichte lucht raakte de bergen rondom Henan, de provincie waar Zhengzhou ligt, convergeerde en schoot toen omhoog, waar het afkoelde om de vernietigende regens te vormen.

De situatie in de atmosfeer is mogelijk veroorzaakt door een verzwakking van de straalstroom, "maar het zal aanvullende analyse vereisen om te bevestigen, ' zei Michaël Mann, een atmosferische wetenschapsprofessor aan de Pennsylvania State University. "Wat zeker waar is, is dat een langzamere zomerstraalstroom, wat een robuuste voorspelling is van een opwarmend klimaat, zorgt ervoor dat deze systemen voor langere tijd op dezelfde locatie kunnen blijven bestaan, bijdragen aan veel van deze recordregentotalen die we in Europa en Eurazië zien, '' hij zei.

De vraag voor wetenschappers is in hoeverre klimaatverandering die verstoringen in de jetstream heeft beïnvloed. Het kost tijd om zo'n analyse te maken. Een snelle attributiestudie van de overstromingen in Europa is al begonnen, onder leiding van de Duitse weerdienst, waarvan de resultaten medio augustus worden verwacht.

De hittegolven die het westen van de VS en Canada eind juni troffen, waren zo ongekend dat onderzoekers begin juli konden concluderen dat klimaatverandering ze minstens 150 keer waarschijnlijker had gemaakt. Een hogedruksysteem, meestal gekoppeld aan warm en droog weer, werd nog verergerd door het feit dat het land eronder extreem droog was.

Gewoonlijk absorbeert vocht op de grond veel van de warmte van de zon en koelt de lucht af wanneer deze verdampt. Maar door de extreme droogte in het noordwesten van Noord-Amerika konden de temperaturen alleen maar stijgen, het opbouwen van een bel van warme lucht in de atmosfeer. Vanaf dat moment, een tweede hittegolf heeft de regio getroffen, met bosbranden die nu branden in het westen van de VS en delen van Canada.

De extreme hitte heeft ertoe bijgedragen dat de aardgasfutures en de stroomprijzen omhoog zijn geschoten, terwijl miljoenen mensen airconditioners opkrikken. De droogte dwingt amandeltelers om bomen te kappen in Californië. Op de hoogvlakten van Noord-Amerika, sprinkhanen gedijen en knabbelen op reeds verkleinde velden met gras en tarwe. Nu de voedselinflatie stijgt te midden van verstoringen als gevolg van de COVID-19-uitbraak, het weer zou de prijzen voor gewassen en vlees de komende maanden hoog kunnen houden.

Ondertussen waren West- en Midden-Rusland koud, zelfs toen hitte en bosbranden Oost-Siberië troffen. En terwijl Duitsland en België zware regenval meemaakten, hoge temperaturen waren aanleiding voor het U.K. Met Office om zijn allereerste waarschuwing voor extreme hitte af te geven. "De jet sluipt rond deze weersystemen die de een na de ander komen, weer in verschillende regio's met elkaar in verband brengen, " zei Tim Woollings, een professor in fysische klimaatwetenschap aan de Universiteit van Oxford.

De meeste wetenschappers zijn het erover eens dat klimaatverandering gebeurtenissen die door de jetstream worden aangedreven, erger maakt, maar er is discussie over hoeveel de opwarming van de aarde de stromingen rechtstreeks beïnvloedt. Onderzoekers hebben de jetstream de afgelopen twee jaar al in verband gebracht met verschillende natuurrampen.

Wetenschappers hebben vastgesteld, bijvoorbeeld, dat een hogedruksysteem dat vastzit boven Oost-Siberië hitte veroorzaakte die zonder klimaatverandering bijna onmogelijk zou zijn geweest. In Australië, een droogte van twee jaar in combinatie met een hogedruksysteem boven de staat New South Wales leidde in 2020 tot temperatuurrecords van meerdere decennia en zorgde voor het ergste brandseizoen ooit in het land.

Franciscus, van het Woodwell Climate Research Center, bestudeert hoe de opwarming in het noordpoolgebied het weer elders op de planeet beïnvloedt. Een gevolg is volgens haar een verzwakking van de jetstream. Omdat het noordpoolgebied sneller opwarmt dan gebieden verder naar het zuiden, het temperatuurverschil wordt kleiner, de wind verzwakken, waardoor zijn pad bochtiger en extreme gebeurtenissen over een gebied persistenter worden.

"We bevinden ons op dit moment ergens tussen hypothese en theorie, Francis zei. "Er is veel ondersteunend bewijs, omdat het zo'n ingewikkelde atmosfeer is, het is echt moeilijk om heel duidelijk te bepalen wat een weersgebeurtenis extremer maakt."

Andere onderzoekers trekken niet zo'n duidelijk verband, maar zie tekenen van andere klimaatgestuurde veranderingen. Er is goed bewijs dat de jetstreams dichter bij de polen komen, volgens Woollings. Die verschuiving verplaatst stormen verder naar het noorden op het noordelijk halfrond en naar het zuiden op het zuidelijk halfrond, en helpt de meerjarige droogte te verklaren die Zuid-Australië en Centraal-Chili momenteel ervaren.

Vandaag, onderzoekers richten hun inspanningen op het voorspellen van schommelingen in de jetstream. Het is een complexe taak, en veel van het onderzoek was gericht op het noordelijk halfrond. Gevolgen in het zuiden, vooral in Zuid-Amerika en de zuidpunt van Afrika, worden minder goed begrepen omdat er minder onderzoek en onbewerkte gegevens uit dat deel van de wereld zijn.

Sommige extreme weersomstandigheden hebben misschien helemaal niets met de jetstream te maken. De temperaturen in de koffieregio's van Brazilië daalden dinsdag urenlang onder nul graden Celsius. schadelijke bonengewassen en sinaasappelboomgaarden. De vorst bezorgt telers een tweede klap nadat een ernstige droogte, veroorzaakt door La Nina-weerpatronen, de velden uitdroogde en de waterreservoirs die nodig waren voor irrigatie, leegmaakten.

Nog altijd, het begrijpen van de jetstream wordt steeds dringender naarmate de opwarming van de aarde de oorzaak is van frequentere extreme weersomstandigheden. "We moeten meer nadenken over de manier waarop weersystemen zullen veranderen met het veranderende klimaat, in plaats van alleen hoe het klimaat zal veranderen, "zei Parker van de Monash University. "Deze scheiding tussen klimaat en weer is, grotendeels, een kunstmatige."

© 2021 Bloomberg L.P.
Gedistribueerd door Tribune Content Agency, LLC.