g u t x .com.tr İpek yolu - Çin'i anlamaya götürürüm

Yağmur neden gitgide daha da büyüyor?

Orijinal yazar: Alexandra Witze

Atlantik kasırgalarından Hint musonlarına kadar fırtınalar gitgide daha çılgın ve iradeli hale geliyor.

13 Eylül 2018'de, Florence Kasırgası'nın merkezi Kuzey Carolina kıyılarından yüzlerce kilometre uzakta olduğunda sağanak çoktan başlamıştı. Kasırga karaya adım adım yaklaşırken, yerel yetkililer 1,5 milyon kişiden tahliyesini istedi ve "hayatı tehdit eden" bir tehlike uyarısı yayınladı. 15 Eylül'de Floransa nihayet Amerika Birleşik Devletleri'ne "saldırdı" ve yoğunluk azalırken daha fazla yağmur getirdi. Bazı bölgelerde fırtınalar dört tam gün sürdü.

Harvey Kasırgası 2017'de yağış rekorları kırdı.

Kaynak: Jonathan Bachman / Reuters

Floransa rekor kıran yağışlar yarattı (Kuzey Carolina Elizabeth Township'teki yağış yaklaşık 1 metredir) ve birçok yerde şiddetli sel felaketi yaşandı. Düzinelerce insan öldü ve on milyarlarca dolarlık ekonomik kayıplara neden oldu. Birkaç ay sonra bile, bu bölgeler felaketten tam olarak kurtulamadı.

Ancak, Floransa'nın gelişen bölgeyi "aşağı çekmesi" ile ilgili daha fazla hikaye görebiliriz. Klimatologlar bunu tahmin ediyor Küresel sıcaklıklar yükseldikçe, aşırı fırtınalar daha fazla yağışa neden olacaktır. Atmosfer ne kadar sıcaksa, içeride kilitlenebilen nem o kadar fazla ve fırtına o kadar ıslaktır. Florence Kasırgası karaya inmeden önce, New York'taki Stony Brook Üniversitesi'nden bir ekip, iklim ısınması nedeniyle kasırganın neden olduğu yağış miktarının, iklim ısınmasının olmadığı duruma kıyasla en az% 50 artacağını tahmin etti.

Sel, toprak kayması ve diğer arızi felaketlerle birlikte aşırı yağış, dünyadaki en ölümcül iklim olayıdır. ile git 2011'de Hindistan'ın Kerala eyaletindeki şiddetli yağmurlar 470'den fazla ölüme neden oldu ve güneybatı Japonya'daki seller 200'den fazla ölüme neden oldu. Amerika Birleşik Devletleri'nde sel, şiddetli fırtınalar ve tropikal kasırgalar 11 doğal afetin 9'unu oluşturdu ve makalenin yayınlanması itibariyle 1 milyar dolardan fazla ekonomik kayba neden oldu. . Bununla birlikte, bilim adamları bu fırtınaları bilgisayar modellerinde kolayca taklit edemedikleri için, gelecekte yıkıcı yağışların nasıl değişeceğini tahmin etmek son derece zor olmuştur.

Şu anda, birçok araştırma ekibi küresel aşırı yağışların gelecekteki eğilimlerini anlamada ilerleme kaydetmiştir. Bunun nedeni, fırtınanın evriminin derinlemesine analizini sağlayan yüksek çözünürlüklü modeldir.

Bazı karmaşık tahminler gösteriyor ki, küresel ısınma olarak, Aralıklı büyük fırtınalardan daha fazla yağış gelecek, Ürün büyümesini sürdürmeye yardımcı olabilecek türden hafif yağış değil. Diğer çalışmalar, gök gürültülü fırtınaların oluşma şeklinin temelden değişebileceğini ve daha büyük ve daha güçlü fırtınalara yol açabileceğini göstermiştir. Bu, sel felaketlerinin daha sık olacağı anlamına gelebilir.

Sera gazları yayılmaya devam ederse, gelecekteki durum Floransa kasırgasından, Hindistan felaketinden ve diğer feci yağışlardan görülebilir. Colorado, Boulderdaki Ulusal Hava Araştırma Merkezinde (NCAR) atmosfer bilimci olan Angeline Pendergrass, "Tüm işaretler önümüzdeki 20 yılın son 20 yıldan daha kötü olacağı yönünde. Ve eğer mevcut uygulamalarımıza bu yüzyılın sonunda devam edersek, Herşey bitti."

Nemli hava

Kerala'da her şey nemli Haziran ve Temmuz aylarında başladı ve sonraki Ağustos'ta durum daha da kötüleşti: yağışların ilk 20 günü önceki yıllara göre% 164 daha fazlaydı. Eyalet genelinde sulak alanların çökmesi nedeniyle, heyelanlar kasabaları süpürdü ve binalar ciddi şekilde çöktü. 1 milyondan fazla insan evlerinden kaçtı.

Bu felaketteki tek sorun hava durumu olmayabilir. Bazıları yerel yetkilileri barajın arkasındaki suyla zamanında başa çıkamadıkları için eleştirdi. Ancak bu selin kaynağı, yaz musonundaki önceki yıllara göre daha şiddetli fırtınalara kadar izlenebilir.

Geçen yıl Hindistan'ın Kerala eyaletindeki seller yüzlerce insanı öldürdü.

Kaynak: AFP / Getty

Ve belli ki, bu fırtınalar öncekinden daha fazla su taşıyor. Havadaki nem, sıcaklıkla birlikte değişir: hava her derece ısınır, yaklaşık% 7 daha fazla nem tutabilir. Hükümetlerarası İklim Değişikliği Paneli, insan kaynaklı iklim ısınması nedeniyle yağışların dünyanın birçok yerinde artmakta olduğu sonucuna vardı.

Kuzey Carolina Eyalet Üniversitesi'nde atmosfer bilimci Kenneth Kunkel, "Bu çok basit bir fizik ilkesidir" dedi ve şöyle devam etti: "Büyük fırtınaların neden olduğu yağış miktarı havadaki su buharı miktarı ile sınırlıdır. Ve biz havadaki su buharını artırdıkça aşırı Yağış olaylarındaki yağış miktarı da arttı. "

Ancak yağış bundan daha karmaşıktır. Bir fırtına, esasen etrafındaki sıcak havayı soluyarak kendisini "besleyen" yukarı doğru hareket eden bir rüzgar kulesidir. Hava yeterince yükseldiğinde soğuyacak ve yoğunlaşarak yağmura dönüşecektir. Fırtınalar, yere yakın soğuk hava havuzları oluşturarak daha fazla konveksiyona neden olarak kendi hava koşullarını oluşturabilir. İklim değişikliği, bu etkileri artıracak ve daha güçlü ve daha geniş yükselişlere yol açacaktır. Yukarı yönlü çekiş, çevredeki alandan daha sıcak hava çeker ve yağış da artar.

Harvey Kasırgası ile ilgili durum budur. Ağustos 2017'de Harvey Kasırgası Amerika Birleşik Devletleri'ni vurdu ve Houston ve güney Teksas'ta 125 milyar ABD doları ekonomik kayba neden oldu ve Amerika Birleşik Devletleri tarihindeki en yağmurlu fırtınaydı. Üç bağımsız çalışma, Harvey'in yalnızca havadaki su buharı içeriğindeki artış nedeniyle değil, aynı zamanda iklim ısınması nedeniyle hava nemindeki artış nedeniyle de bu kadar güçlü bir yağış getirebildiğini göstermiştir.

Şu anda Pendergrass, gelecekteki aşırı hava olayları için - özellikle aşırı hava olaylarının meydana gelebileceği yerlerde bunun ne anlama geldiğini belirlemek için NCAR'da çeşitli küresel iklim modelleri üzerinde çalışıyor. İklim değişikliğinin atmosferdeki ısı ve enerji akışını nasıl değiştirdiğini ve böylelikle yağışların küresel dağılımını nasıl değiştirdiğini analiz etti.

2017 yılında, kendisi ve meslektaşları üç bilgisayar simülasyonu hakkında raporlar verdi. Raporda, bu yüzyılın geri kalanında sıcaklık yükselmeye devam ederse, hemen hemen tüm kara alanlarında yağışların daha "istekli" olacağına işaret ettiler. Yani hava daha çılgın olacak Hemen hemen tüm kıtalarda yağışlı ve kurak dönemler arasındaki geçiş düzenini kaybedecek.

Şu anda Pendergrass, hafif rüzgar ile çiseleyen yağmur ve şiddetli fırtına arasındaki fark olan yağış eşitsizliğini inceliyor. O ve Zürih İsviçre Federal Teknoloji Enstitüsü'nde atmosfer bilimcisi olan Reto Knutti, 1999'dan 2014'e kadar küresel yağış kayıtlarını analiz ettiler. İncelenen tüm bölgelerde 12 gün, yıllık yağışın yarısına ulaşan medyan gün sayısıdır. Pendergrass, "Aşırı hava, toplam yağış üzerinde, birçok meslektaşımın hayal edemeyeceği kadar büyük bir etkiye sahip." Dedi.

Araştırmacılar, geleceği analiz etmek için iklim modellerini kullanırken, bu homojenliğin artacağını keşfettiler. Sera gazı emisyon oranı azalmazsa, ek yağışın yarısı yılın en yağışlı altı günü içinde gerçekleşecektir.

Bu, daha fazla sel olacağı ve ardından gelen tehlikelerin olacağı anlamına gelir. (Bkz. "Şiddetli Yağmur"). Pendergrass, Colorado, Denver'daki su yöneticileriyle konuştu ve gelecekteki selleri önlemek için barajın nasıl güçlendirileceğini öğrenmek istediler.

Pendergrass, diğer bölgelerin de hazırlanması gerektiğini söyledi. 18 Ekim'de Jeofizik Araştırma Mektupları'nda bir makale yazdı: Toplumun bir bütün olarak çoğu durumda küçük değişikliklerle ve daha fazla yağış getiren bazı hava olaylarıyla başa çıkmak için önlemler alması gerekiyor. Sadece gelecekte daha fazla yağış olacağını varsaymak değil. "

Kaynak: E. M. Fischer ve R. Knutti Nature Clim. Change 5, 560564 (2015).

Vurgulanan başka bir simülasyon dizisi Toplum ıslak ve kurak arasındaki dalgalanmayla nasıl baş etmelidir? . Bu çalışma, o zamanlar Urbana-Champaign'deki Illinois Üniversitesi'nde atmosfer bilimci olan Zachary Zobel tarafından yönetildi. Genellikle 100 kilometrede iklim koşullarını ölçmek için kullanılan ve çözünürlüğünü 12 kilometreye çıkaran küresel bir iklim modeli kullandı. Zobel, "Mümkün olan en yüksek uzaysal çözünürlüğe ihtiyacınız var." Dedi. Şu anda Massachusetts'teki Woods Hole Araştırma Merkezi'nde çalışıyor.

12 kilometrelik çözünürlükle bu model, atmosferdeki fırtınaları simüle etmek için önemli olan küçük ölçekli olayları ortaya çıkarabilir. Bununla birlikte, Zobel'in modeli çok fazla hesaplama gücü gerektirdiğinden, ekip yalnızca Amerika Birleşik Devletleri kıtasını inceledi ve dünyayı kaplayamadı. Bir süper bilgisayarda bile, modelin hesaplamayı tamamlaması yarım yıldan fazla sürecektir. Son olarak, araştırmacılar, sera gazı emisyonları 2094'ten önce yüksek kalmaya devam ederse Amerika Birleşik Devletleri'nin farklı bölgelerinde sıcaklık ve yağışların nasıl etkileneceğini ayrıntılı olarak öğrendiler.

Patlama veya çökme

Bilim adamları, Amerika Birleşik Devletleri'nin çoğu bölgesinde aşırı yağış olaylarının artacağını keşfettiler. Ayrıca, gelecekteki iklim modellerinde bazı büyük değişiklikler olacağını da keşfettiler: Örneğin, jet akımının batıdan doğuya konumu değişecek ve bu akıntı, Birleşik Devletler'in çoğu merkezindeki havayı kontrol ediyor.

Bu değişikliğin nedeni, Kuzey Kutbu'nun şu anda orta enlemlerden daha hızlı ısınması ve bu da iki bölge arasındaki sıcaklık farkını azaltmasıdır. Simülasyonda, kuzeye giden jet akışı Meksika Körfezi'nden sıcak ve nemli hava getiriyor. Sonuç olarak, çoğunlukla mısır ve buğday ve diğer mahsulleri üreten Ortabatı eyaletlerinde, ilkbahar ekim mevsiminde daha şiddetli fırtınalar meydana gelebilir. Model ayrıca kuruma süresinin de uzayacağını göstermektedir.

Bu araştırma 18 Ekim'de "Dünyanın Geleceği" nde yayınlandı. Zobel, "Bu yağış modelinin sonucu ya refah ya da depresyondur. Bu şekilde çiftçilerin ekmesi daha da zorlaşır."

2002'de uluyan yaz yağmur fırtınası orta Avrupa'yı kasıp kavurdu ve Andreas Prein geleceğin çoktan burada olduğunu hissetti. O sırada Avusturya ordusunda görev yapıyordu ve birlikleri afet yardımı için kuzey Avusturya'daki sular altında kalan bölgelere gönderildi. Orada, dere bir sele dönüşerek 3 milyar avroya (yaklaşık 3,4 milyar ABD doları) varan ekonomik kayıplara neden oldu. Prein, "Derenin böyle bir hasara neden olabileceğini görmek beni şok etti," dedi ve "Bu inanılmaz."

Prien, NCAR'da atmosfer bilimci ve yeni yüksek çözünürlüklü iklim modellerinde liderdir. Bu araştırmanın çözünürlüğü Zobel'inkinden daha yüksek ve gelecekteki iklimi simüle etmeyi amaçlıyor. Hesaplama doğruluğu 4 kilometre veya daha az doğrudur Bilişim gücü gereksinimleri çok yüksek olduğundan, yalnızca nispeten küçük alanlar incelenebilir.

4 km önemlidir çünkü tek tek fırtınaların evrildiği ve konveksiyon yoluyla güçlendiği bir boyuttur. Bu alana, konveksiyona izin veren iklim modellemesi adı verilir ve araştırmacılar fırtınaları daha gerçekçi bir şekilde simüle edebilir. Bu hesaplamalar, hava tahmincilerinin ikinci ve üçüncü günde fırtınanın nasıl gelişeceğini tahmin etme şekline benzer. Prein, "Ama simüle etmek istediğimiz şey onlarca ve hatta yüzyıllardır," dedi. "Temelde bir hava durumu tahmincisinin çalışmasını taklit ediyor, ancak zaman aralığı çok daha uzun."

Birleşik Krallık'taki araştırmacılar bir çalışma üzerinde çalışıyorlar, Avrupa'da 2,2 kilometre çözünürlükte iklim simülasyonları gerçekleştirdiler ve gelecekteki fırtınaların bazı erken uyarı işaretlerini keşfettiler. İngiliz Meteoroloji Servisi'nde iklim uzmanı ve araştırma ekibinin bir üyesi olan Elizabeth Kendon şunları söyledi: "Şu anda Avrupa'nın çoğu bölgesinde, aşırı hava çoğunlukla yaz aylarında meydana geliyor." Simüle edilen küresel ısınma sürecinde, yaz yağmurları daha güçlü olacak. Yazdan sonra da şiddetli hava durumu ortaya çıkacak. Bu, hükümet yetkililerinin kış fırtınalarının neden olduğu sellerle başa çıkmak için daha fazla hazırlık yapması gerekebileceği anlamına geliyor.

Kasırgalar bir başka önemli sorundur. California'daki Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı'ndan Christina Patricola ve Michael Wehner, 2005'te Katrina Kasırgası ve 2017'de İrma Kasırgası ve Maria'yı konveksiyona izin veren bir model kullanarak inceledi. İklim değişikliğinin bu fırtınalardaki yağış miktarını% 9 artırdığını ve gelecekteki küresel ısınmanın bu tür kasırgalarda neredeyse kesinlikle daha fazla yağışa yol açacağını buldular.

Şu anda, NCAR tarafından işletilen izin verilen en büyük konveksiyon simülasyonlarından biri 4 kilometre çözünürlüğe sahiptir ve Amerika Birleşik Devletleri kıtasını kapsamaktadır. Aslında iki simülasyon setidir, biri geçmişi simüle eder, diğeri geleceği simüle eder. İlk simülasyon seti, modelin o yıllarda olanları nasıl doğru bir şekilde simüle ettiğini test etmek için Ekim 2000'den Eylül 2013'e kadar olan küresel iklimdi. Prein, "Yaptığımız şey hava tahminidir, ancak bunu 13 yıl üst üste yaptık." Dedi.

Bu yüzyılın sonunda benzer bir dönemde yapılan ikinci simülasyon çalışmaları, toplumun yüksek oranda sera gazı salmaya devam etmesi durumunda ortaya çıkabilecek faktörleri içeriyordu.

Bilim adamları, iki dizi simülasyon sonucunu karşılaştırarak, artan sera gazı seviyelerinin olası etkilerini çözebilirler. Simülasyonun yüksek çözünürlüğü sayesinde, gelecekte ayrı ayrı fırtınaların oluşma ve evrimleşme şeklini de yakalayabilirler.

Birçok model çalışması, bu yüzyılın sonunda, Amerika Birleşik Devletleri'ndeki şiddetli gök gürültülü fırtınaların sıklığının üç kattan fazla olacağını ve maksimum yağış oranının% 15-40 artacağını bulmuştur. Fırtınanın menzili de şiddetli yağmurdan etkilenen alanların neredeyse iki katı olacak şekilde daha geniş olacak. Bu büyük sel gizli tehlikeleri getirecektir. "Büyük bir fırtına kentsel bir alandan geçtiğinde, fırtınanın şehrin merkezi bölgesinin yarısını mı yoksa tamamını mı kaplaması büyük bir fark yaratır."

Prein ve NCAR'daki meslektaşları ikinci bir simülasyon testleri seti hazırlıyor ve önümüzdeki birkaç ay içinde faaliyete geçmeyi umuyor. Bu simülasyon seti, Amerika Birleşik Devletleri'nin Ortabatı'sından sık sık geçen şiddetli fırtınaların gelecekte Kanada'ya girip girmeyeceğini incelemek için kuzey Kanada'ya kadar genişletilecek. Bu çalışma önümüzdeki 20 yılı kapsayacak (13 yılı değil) ve bilim adamları bunun, değişen hava modellerinin uzun vadeli eğilimlerini yakalamalarına izin vereceğini umuyorlar.

Gelecekte ne olacak olursa olsun, buna dikkat etmemenin zor olduğu neredeyse kesindir. Güneşli bir sabah, Pendergrass NCAR'ın ofisinde oturuyordu. Bilgisayar simülasyonu, gelecekte gizlenebilecek aşırı yağış türlerini gösterdi. Bir sayıya işaret etti ve şöyle dedi: "Şu anda gördüğümüz şey, gelecekte buzdağının sadece görünen kısmı. Ve bu buzdağı korkunç. "

Orijinal başlık, Neden aşırı yağmurlar iklim ısındıkça güçleniyor?

20 Kasım 2018'de "Doğa" haber özelliğinde yayınlandı

Doğa | doi: 10.1038 / d41586-018-07447-1

Telif Hakkı Bildirimi:

Bu makale Springer Nature Şangay Ofisi tarafından tercüme edilmiştir. Çince içerik sadece referans içindir ve tüm içerik orijinal İngilizce versiyona tabidir. Moments'a iletmeye hoş geldiniz. Yeniden yazdırmanız gerekirse, lütfen Chinapress@nature.com'a e-posta gönderin. Yetkisiz çeviri bir ihlaldir ve telif hakkı sahibi yasal yükümlülükleri takip etme hakkını saklı tutar.