Wetenschap
Recordbrekende hitte en vochtigheid voorspeld voor de tropen deze zomer
Een nieuwe statistische analyse van de interactie tussen El Niño en de stijgende temperaturen op aarde als gevolg van klimaatverandering concludeert dat de naderende zomer in de tropen een kans van bijna 7 op 10 heeft om records te breken op het gebied van temperatuur en vochtigheid.
De voorspelling van klimaatwetenschappers van de Universiteit van Californië, Berkeley, is van toepassing op een breed deel van de wereld dat zich uitstrekt over de evenaar, inclusief India en het grootste deel van Afrika, Midden- en Zuid-Amerika en Australië, maar omvat ook Florida en Texas. P>
Dit soort langetermijnvoorspellingen kunnen regio’s helpen zich voor te bereiden op extreme hitte en mensen, vee en gewassen te beschermen, zegt William Boos, hoogleraar aard- en planetaire wetenschappen aan de UC Berkeley en auteur van het onderzoek, dat werd geleid door UC Berkeley Miller Postdoctoral. Collega Yi Zhang.
"Humanitaire hulp en hulpverlening, voorbereiding op medische zorg en advisering en distributie van gewassen en landbouwapparatuur kunnen allemaal worden aangepast op manieren die deze voorspelling kunnen verklaren," zei Boos.
Hoewel de temperaturen over de hele wereld bijna elk jaar records vestigen, is de combinatie van hoge hitte en hoge luchtvochtigheid een dubbele klap die dodelijk kan zijn. Hoewel de meeste gezonde mensen droge hitte aankunnen, is vochtige hitte veel stressvoller voor het lichaam. Hoe vochtiger het is, hoe minder zweet er verdampt, waardoor het verkoelende effect van zweten afneemt en het moeilijker wordt om de kerntemperatuur van het lichaam binnen het normale bereik te houden.
"Als je je lichaam niet kunt afkoelen tot onder de 37 °C, dan ga je dood", zei Boos. "Zweet is de belangrijkste manier waarop we onszelf moeten afkoelen als het warm wordt. Dus als je door zweten niet onder je kerntemperatuur kunt afkoelen, is dat de overlevingslimiet."
De voorspelling werd deze maand gepubliceerd in het tijdschrift Geophysical Research Letters . Het is gebaseerd op het huidige inzicht van wetenschappers in de impact van El Niño op de tropische hitte en vochtigheid, in het bijzonder dat atmosferische temperaturen enkele kilometers boven de grond bepalen hoe warm en vochtig het op grondniveau kan worden. Deze temperaturen op het hoogste niveau zijn ongeveer vijf maanden na de piek van El Niño het warmst. De meest recente piek vond plaats in december 2023.
"Het is algemeen bekend dat de aarde aan het opwarmen is, en El Niño een warme episode is van een natuurlijke klimaatschommeling, dus we verwachten dat de twee zich constructief zullen bemoeien - dat El Niño de effecten van de opwarming van de aarde zal verergeren," zei Boos.
"Op de lange termijn brengt de opwarming van de aarde een hogere temperatuur en een hogere luchtvochtigheid met zich mee, dat wil zeggen een verhoogd waterdampgehalte in de lucht. Samen met El Niño zorgt dit ervoor dat de hitte en vochtigheid op een bepaalde locatie tot hogere niveaus kunnen stijgen. in de tropen."
De onderzoekers concludeerden uit hun analyse dat de ‘sterke tot zeer sterke El Niño’ eind 2023, die een 2,0 kreeg op de Oceanic Niño Index, erop wijst dat in 2024 de gemiddelde natteboltemperatuur in tropisch land 26,2°C bedraagt. (79,2°F) en een kans van 68% om bestaande records te breken.
De natteboltemperatuur – feitelijk de temperatuur die je kunt handhaven als je bedekt bent met zweet of een nat T-shirt bij sterke wind – is een betere indicatie dan de temperatuur alleen voor hoe mensen zich voelen onder vochtige hitte. In warm-vochtige omgevingen zoals de tropen kunnen natteboltemperaturen boven de 30°C leiden tot onomkeerbare hittestress.
Volgens Boos hebben sommige gebieden die vaak te kampen hebben met vochtige hittestress, zoals Noord-India, 50% kans op recordhitte en -vochtigheid deze zomer. De Sahelregio in Afrika heeft echter een kans van 35% op recordvochtige hitte.
De effecten van El Niño worden versterkt door de opwarming van de aarde
El Niño is een periodiek weerpatroon dat verband houdt met een opwarming van het oceaanoppervlak in de oostelijke Stille Oceaan, die op zijn beurt warmte en vochtige lucht naar de bovenste atmosfeer pompt, die zich rond de evenaar van de aarde verspreidt. El Niño-omstandigheden, die worden afgewisseld met de koelere La Niña-omstandigheden in wat het klimaatpatroon El Niño-Southern Oscillation (ENSO) wordt genoemd, zijn een van de belangrijkste oorzaken van tropisch weer, zei Boos. De hitte en vochtigheid in de hogere atmosfeer bereiken de grond tijdens onweersbuien via de luchtstoten die we met deze gebeurtenissen associëren.
"De vlagerige, koele wind die tijdens een onweersbui opsteekt, is eigenlijk koude lucht die van hogerop in de atmosfeer naar beneden komt en het oppervlak afkoelt", zei Boos. "Als El Niño plaatsvindt, wordt de bovenste atmosfeer warmer, wat betekent dat deze neerwaartse luchtstromen niet zo koud zullen zijn. Je oppervlak zal dus over het algemeen naar een hoger warmte- en vochtigheidsgehalte gaan."
Voor hun onderzoek hebben Boos en zijn collega's, waaronder hoofdauteur Zhang, gegevens over extreme hitte en vochtigheid in de tropen van de afgelopen 45 jaar verzameld en deze in verband gebracht met de opwarming van de aarde door El Niño in de Stille Oceaan, en deze gegevens vervolgens gecombineerd met de toegenomen temperatuur en vochtigheid. die gepaard gaan met de opwarming van de aarde. De voortdurende stijging van de gemiddelde temperatuur op aarde versterkt de effecten van El Niño, aldus Boos.
Hij merkte op dat de statistische aard van de analyse een langetermijnvoorspelling mogelijk maakt die moeilijk betrouwbaar te maken is met de huidige computerweermodellen, die goed zijn in kortetermijnvoorspellingen, maar slecht in het voorspellen van het weer over enkele weken.
"Wat we in dit werk hebben gedaan, is een eenvoudig statistisch model bedenken, en we hebben het goed gevalideerd aan de hand van de observatiegegevens door het te trainen op een deel van de gegevens, terwijl we andere delen van de gegevens achterhouden, en ervoor zorgen dat het presteert goed op de gegevens waarop het niet is getraind”, zei hij. "Ik denk dat dit een redelijk goede maatstaf biedt voor de supercomputermodellen die het klimaat voorspellen op seizoensschaal."
Zhang merkte op dat de doorlooptijd van vijf maanden voor de voorspelling gebaseerd is op de huidige stand van zaken bij ENSO. Als weercentra de ENSO-omstandigheden zes tot twaalf maanden van tevoren zouden kunnen voorspellen, zou de aanlooptijd voor voorspellingen van de natte boltemperatuur kunnen worden verlengd tot ongeveer een jaar, waardoor samenlevingen in de tropen nog meer voorbereidingstijd kunnen krijgen.
Boos erkende dat natuurlijke gebeurtenissen de voorspelling in de war zouden kunnen brengen. Een vulkaanuitbarsting kan het klimaat op aarde afkoelen, zoals gebeurde na de uitbarstingen van de berg Pinatubo in 1991 en El Chicon in 1982. Een plotselinge afdaling naar koelere La Niña-omstandigheden in de oostelijke Stille Oceaan – in wezen het tegenovergestelde van El Niño – zou ook de temperatuur en het klimaat kunnen compenseren. de luchtvochtigheid neemt toe. Maar afgezien van dergelijke gebeurtenissen zou de voorspelling landen kunnen helpen zich voor te bereiden op een potentieel dodelijke combinatie van hoge hitte en hoge luchtvochtigheid.
"We kwantificeren de gecombineerde invloeden van El Niño en de opwarming van de aarde op deze vochtige hittestress-metriek. Dat is nieuw", zei Boos. "We kwantificeren ook de waarschijnlijkheid van een recordbrekende gebeurtenis. Die combinatie van dingen is nog niet eerder gedaan."
Andere co-auteurs van het artikel zijn Isaac Held en Stephan Fueglistaler van Princeton University, en Christopher Paciorek, adjunct-professor statistiek aan UC Berkeley.