Voordat de klimaatverandering echt op gang kwam, concentreerden de plotselinge overstromingen in Oost-Australië zich meestal in onze kustgebieden, ten oosten van de Great Dividing Range.
Maar dat is aan het veranderen. Nu krijgen we plotselinge overstromingen veel verder landinwaarts, zoals Broken Hill in 2012 en 2022 en Cobar, Bourke en Nyngan in 2022. Plotselinge overstromingen beginnen tussen één en zes uur na de regenval, terwijl rivieroverstromingen langer duren om zich op te bouwen.
Waarom? De opwarming van de aarde versterkt de klimaatfactoren die van invloed zijn op waar plotselinge overstromingen plaatsvinden en hoe vaak. Over de hele wereld zien we in korte tijd hevige regenbuien, die overstromingen veroorzaken, net zoals we deze week in Dubai hebben gezien.
Uit ons onderzoek blijkt dat de dieptepunten aan de oostkust – intense lagedruksystemen die enorme hoeveelheden water transporteren – zich verder de zee in ontwikkelen, zowel zuidwaarts als oostwaarts.
Dit betekent dat deze systemen, die tijdens de koudere maanden normaal gesproken de meeste regen aan de oostkust brengen, nu meer regen in zee dumpen. In plaats daarvan zien we warme, vochtige lucht uit de Koraalzee naar beneden worden geduwd, wat veel verder landinwaarts tot onweersbuien en overstromingen leidt.
Deze maand resulteerden een kusttrog langs de kust van Queensland en New South Wales en een landinwaartse trog in ongewoon wijdverbreide overstromingen, die zowel in Sydney als in het binnenland overstromingen veroorzaakten.
Wat verandert er?
Aan de kusten komen extreme plotselinge overstromingen voort uit korte, intense regenval op verzadigde stroomgebieden. Denk aan de verwoestende overstromingen die Lismore in 2022 en Grantham in 2011 troffen.
In het binnenland komen plotselinge overstromingen voor wanneer hevige regen kleine stedelijke stroomgebieden treft, van wegen en beton wegstroomt en naar laaggelegen gebieden stroomt.
De overstromingen in april in NSW en Queensland hadden elementen van beide. Begin deze maand veranderde de subtropische straalstroom van koers, waardoor een cyclonische circulatie ontstond hoger in de atmosfeer boven het binnenland van Oost-Australië.
Tegelijkertijd ontwikkelde zich een lagedrukdal laag in de atmosfeer voor de kust en een ander landinwaarts, door het zuiden van Queensland en NSW, waar ze warme, vochtige lucht tegenkwamen die door noordoostelijke winden werd meegesleurd van zo ver weg als de Koraalzee. P>
Het resultaat was plaatselijk extreem zware regenval, die leidde tot het overstromen van de Warragamba-dam en het overstromen van de uiterwaarden in het westen van Sydney.
Deze ongewone gebeurtenis wordt ook wel een 'black nor'easter' genoemd, een term die in 1911 werd bedacht. Deze wordt gekenmerkt door een dieper wordende kusttrog en lagedruksystemen op het hoogste niveau verder naar het westen, boven het binnenland van Oost-Australië. Deze term, vooral bekend in de maritieme broederschap, werd in de 20e eeuw minder gebruikelijk. Maar het is teruggekeerd.
Waarom? De opwarming van de aarde verandert de manier waarop de atmosfeer circuleert. Terwijl de temperatuur van de oceanen blijft stijgen, groeit de plas warm water in de Koraal- en Tasmanzee. Hierdoor ontstaan noordoostelijke luchtstromen, die dikke fronten van warme, vochtige lucht naar het binnenland van Queensland en NSW leiden.
Deze lagedruksystemen komen hoger in de atmosfeer voor en veroorzaken onstabiele omstandigheden die geschikt zijn voor de vorming van onweersbuien. En omdat deze systemen langzaam bewegen, kan er urenlang onafgebroken zware regenval over hetzelfde gebied vallen. Alles bij elkaar is het een perfect recept voor plotselinge overstromingen.
We zagen soortgelijke systemen die plotselinge overstromingen veroorzaakten in de rivieren Nepean en Hawkesbury in Sydney in november en december vorig jaar, evenals in andere regio's in het binnenland van Oost-Australië.
Is dit nieuw? Ja. Tussen 1957 en 1990 werd Sydney 94 keer getroffen door plotselinge overstromingen. Maar gedurende deze periode was de snelle cyclonische luchtstroom in de hogere atmosfeer niet verbonden met de jetstream. In plaats daarvan vonden plotselinge overstromingen plaats toen langzaam bewegende lagedrukcirculaties op het hoogste niveau luchtmassa's tegenkwamen die beladen waren met vocht dat uit de oceanen verdampte. Er was echter niet genoeg water in de lucht boven het binnenland om plotselinge overstromingen te veroorzaken.
In alle gevallen tussen 1957 en 1990 hielden plotselinge overstromingen in Sydney geen verband met langzamer gevormde rivieroverstromingen in het Nepean-Hawkesbury River-systeem. Toen deze rivieren in die periode overstroomden, was dat het gevolg van langere perioden van minder hevige regenval in de stroomgebieden, en grotendeels van de dieptepunten aan de oostkust. Nu zien we iets nieuws.
Zijn er niet altijd plotselinge overstromingen geweest?
Plotselinge overstromingen zijn niet nieuw. Wat nieuw is, is waar ze plaatsvinden. Deze plotselinge overstromingen kunnen zich nu ver ten westen van de Great Dividing Range voordoen.
Voorheen kwamen overstromingen in het binnenland meestal na lange perioden van wijdverbreide, met regen verzadigde stroomgebieden van grote rivieren. Plotselinge overstromingen in het binnenland kwamen niet zo vaak voor en waren niet zo krachtig als in de afgelopen decennia.
In voorgaande decennia vonden overstromingen van rivieren in het binnenland plaats tijdens jaren van extreme regenval, toen de snel bewegende straalstroom hoog in de atmosfeer zich verder naar het noorden bevond. Dit gebeurde vaak in de koudere maanden, waarbij lange, brede wolkenbanden door de straalstroom werden geblazen of ermee in verband werden gebracht, waardoor wijdverspreide regen landinwaarts ontstond. Bekend als de 'herfstvakantie', maakte het vaak landbouwgrond gereed voor wintergewassen.
De afgelopen jaren zijn deze cruciale luchtstromen naar het poolgebied begonnen te bewegen.
Nu de lucht naar het zuiden beweegt, hebben we steeds warmere lucht boven het binnenland van Oost-Australië, die meer vocht kan vasthouden en tot zware valpartijen kan leiden, zelfs in de koudere maanden.
Hoe zit het met de beroemde overstromingen in het binnenland die door Queensland's Channel Country trekken en Kati Thanda/Lake Eyre vullen?
Dit zijn langzaam voortschrijdende rivieroverstromingen, geen plotselinge overstromingen. Plotselinge overstromingen blijven vaak beperkt tot lokale regio’s. De overstromingen in Kanaalland daarentegen zijn het gevolg van zware moessonregens van november tot april.
Korte, intense regenbuien gaan de hele wereld over
Het patroon dat we zien – meer plotselinge overstromingen op ongebruikelijke plaatsen – gebeurt niet alleen in Australië. In het binnenland, inclusief woestijnen, is de kans nu groter op plotselinge overstromingen.
Dubai had deze week een jaar lang (152 mm) regen op één dag, wat plotselinge overstromingen veroorzaakte en een wijdverbreide verstoring van het vliegverkeer veroorzaakte. Andere delen van de Verenigde Arabische Emiraten kregen zelfs nog meer regen, tot 250 mm. In de afgelegen zuidelijke gebieden van West-Australië viel in de geïsoleerde gemeenschap van Rawlinna onlangs 155 mm regen per dag.
Dit is precies wat we zouden verwachten nu de wereld opwarmt. Hetere lucht kan ongeveer 7% meer water bevatten voor elke graad van opwarming, waardoor normale stormen een boost krijgen. En deze overstromingen kunnen worden gevolgd door langere perioden waarin er vrijwel geen regen valt. De toekomst ziet eruit als een toekomst van plotselinge overstromingen en plotselinge droogtes.