Een artikel gepubliceerd in Communicatie Aarde en Milieu beschrijft hun bevindingen.

Het winterklimaat in Californië wordt grotendeels bepaald door deze atmosferische rivieren:lange, smalle gebieden in de atmosfeer die waterdamp uit de tropen overbrengen, meestal geassocieerd met de westkust die uit de Stille Oceaan komt. Wanneer ze aan land komen (dat wil zeggen over land gaan), kunnen ze enorme hoeveelheden regen en sneeuw vrijgeven. De catastrofale ecologische en economische gevolgen van AR's benadrukken de urgentie van het bestuderen ervan, vooral nu het klimaat op aarde verandert.

"Atmosferische riviergebeurtenissen zullen waarschijnlijk erger worden bij stijgende temperaturen", legt Yang Zhou, wetenschapper van de Earth and Environmental Sciences Area (EESA) en hoofdauteur van de publicatie uit. "Door te bestuderen hoe en waarom zwaardere gebeurtenissen plaatsvinden, kunnen we Californië helpen beter voorbereid te zijn."

Hoewel atmosferische rivieren uitgebreid worden bestudeerd, is de wetenschap achter opeenvolgende AR-gebeurtenissen grotendeels een mysterie gebleven. Zhou probeerde samen met de senior wetenschappers William Collins en Michael Wehner van Berkeley Lab AR-gedrag te onderzoeken met behulp van clusters:groepen AR-aanlandingen die in een relatief korte tijd in een specifieke regio plaatsvonden. Het team gebruikte machine learning om deze clusters te identificeren en hun kenmerken, impact en verbanden met atmosferische circulaties te onderzoeken.

Om dit te doen, concentreerden de onderzoekers zich op het aantal AR-'dagen', die voorkomen wanneer AR's over land aan de westkust vallen en neerslag vrijgeven, gedurende de tijdsperiode van het cluster. Dit wordt de ‘clusterdichtheid’ genoemd. Een dichtere vijfdaagse cluster zou bijvoorbeeld vier van de vijf dagen als AR-dagen hebben, terwijl een minder dichte cluster twee van de vijf dagen als AR-dagen zou hebben.

"Onze bevindingen laten zien dat de kans groter is dat intensere AR-gebeurtenissen optreden bij dichtere AR-clusters", legt Zhou uit. "Dit betekent dat er niet alleen minder tijd beschikbaar is voor het land om te herstellen tussen gebeurtenissen, maar dat de individuele gebeurtenissen zelf extremer zijn. Dit maakt het algehele effect van dicht verspreide AR-clusters nog ernstiger."

Het team bestudeerde ook hoe de clusterdichtheid de ernst van de gevolgen voor het land beïnvloedde, waaruit blijkt dat dichtere clusters resulteren in meer overstromingen en schade aan infrastructuur en ecosystemen. Dit komt omdat het land minder tijd heeft om te herstellen, omdat er met kortere pauzes hevige regenval blijft optreden.

Ze onderzochten ook hoe atmosferische patronen clusters beïnvloeden, waarbij ze ontdekten dat specifieke atmosferische omstandigheden met betrekking tot druk en wind gunstiger waren voor het ontstaan ​​van dichte clusters in een warmere wereld.

Het kennen van de atmosferische omstandigheden die doorgaans resulteren in dichte AR-clusters en het feit dat extreme AR-gebeurtenissen vaker voorkomen in AR-clusters, kan wetenschappers helpen deze gebeurtenissen jaren en decennia in de toekomst te voorspellen en gemeenschappen die zich daarop proberen voor te bereiden.

Meer informatie: Yang Zhou et al., Back-to-back atmosferische rivierlandingen van hoge categorie komen vaker voor aan de westkust van de Verenigde Staten, Communicatie Aarde en Milieu (2024). DOI:10.1038/s43247-024-01368-w

Journaalinformatie: Communicatie Aarde &Milieu

Geleverd door Lawrence Berkeley National Laboratory