ΕΝΑ Σειρά ατμοσφαιρικών ποταμών απειλεί έντονες βροχοπτώσεις, πλημμύρες, κατολισθήσεις λάσπης και χιονοστιβάδες στον Βορειοδυτικό Ειρηνικό και στην Καλιφόρνια αυτή την εβδομάδα. Ενώ αυτές οι καταιγίδες φοβούνται για τις ζημιές που μπορούν να προκαλέσουν, είναι επίσης κρίσιμες για την παροχή νερού της περιοχής, ιδιαίτερα στην Καλιφόρνια, σύμφωνα με τον Qian Cao, υδρολόγο στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Σαν Ντιέγκο.
Τι είναι τα Ατμοσφαιρικά Ποτάμια;
Ένας ατμοσφαιρικός ποταμός είναι ένας στενός διάδρομος ή νήμα συμπυκνωμένου υδρατμού που μεταφέρεται στην ατμόσφαιρα. Είναι σαν ένα ποτάμι στον ουρανό που μπορεί να έχει μήκος 1.600 μίλια. Κατά μέσο όρο, τα ατμοσφαιρικά ποτάμια έχουν περίπου διπλάσιο νερό από τον Αμαζόνιο.
Όταν οι ατμοσφαιρικοί ποταμοί προσκρούουν σε βουνά ή παγιδεύονται στην τοπική ατμοσφαιρική δυναμική και αναγκάζονται να ανέβουν, η υγρασία που μεταφέρουν ψύχεται και συμπυκνώνεται, με αποτέλεσμα έντονες βροχοπτώσεις ή χιονοπτώσεις.
Οι ατμοσφαιρικοί ποταμοί εμφανίζονται σε όλο τον κόσμο, πιο συχνά στα μεσαία γεωγραφικά πλάτη. Προκύπτουν όταν τα καιρικά μοτίβα μεγάλης κλίμακας συνδυάζονται για να σχηματίσουν στενά κανάλια ή νήματα με εντατική μεταφορά υγρασίας. Αυτά ξεκινούν πάνω από ζεστά νερά, συνήθως τροπικούς ωκεανούς, και κατευθύνονται προς την ακτή με χαμηλά ρεύματα πίδακα μπροστά από ψυχρά μέτωπα εξωτροπικών κυκλώνων.
Κατά μήκος της δυτικής ακτής των Ηνωμένων Πολιτειών, ο Ειρηνικός Ωκεανός χρησιμεύει ως δεξαμενή υγρασίας για την καταιγίδα και οι οροσειρές λειτουργούν ως εμπόδια, γι ‘αυτό υπάρχει τόση βροχή και χιόνι στις δυτικές πλευρές των ακτών και της Σιέρα Νεβάδα.
Γιατί τα διαδοχικά ατμοσφαιρικά ποτάμια ενέχουν υψηλό κίνδυνο πλημμύρας;
Διαδοχικά ατμοσφαιρικά ποτάμια, που ονομάζονται οικογένειες AR, μπορούν να προκαλέσουν σημαντικές πλημμύρες.
Οι πρώτες δυνατές βροχές μουσκεύουν το έδαφος. Κατά τη διάρκεια διαδοχικών καταιγίδων, η βροχόπτωση πέφτει σε εδάφη που δεν μπορούν πλέον να απορροφήσουν νερό. Αυτό συμβάλλει σε περισσότερη αποστράγγιση. Ποτάμια και ρυάκια γεμίζουν. Εν τω μεταξύ, οι υψηλές θερμοκρασίες μπορεί να προκαλέσουν λιώσιμο του χιονιού, αυξάνοντας περαιτέρω τον κίνδυνο απορροής και πλημμύρας.
Η Καλιφόρνια γνώρισε μια ιστορική ροή εννέα διαδοχικών ατμοσφαιρικών ποταμών σε μια περίοδο τριών εβδομάδων τον Δεκέμβριο του 2022 και τον Ιανουάριο του 2023. Οι καταιγίδες βοήθησαν να επιστρέψουν οι περισσότερες δεξαμενές στους ιστορικούς μέσους όρους το 2023 μετά από αρκετά χρόνια ξηρασίας, αλλά οδήγησαν επίσης σε καταστροφικές πλημμύρες και ροές συντριμμιών.
Η αιτία των οικογενειών AR είναι ένας ενεργός τομέας έρευνας. Σε σύγκριση με μεμονωμένα ατμοσφαιρικά γεγονότα ποταμών, οι οικογένειες AR τείνουν να σχετίζονται με χαμηλότερα επίπεδα πίεσης στον Βόρειο Ειρηνικό, υψηλότερα επίπεδα πίεσης στις υποτροπικές περιοχές, ένα ισχυρότερο και πιο εκτεταμένο ρεύμα πίδακα σε ζώνες και θερμότερες θερμοκρασίες τροπικού αέρα.
Τα καιρικά μοτίβα μεγάλης κλίμακας και τα κλιματικά φαινόμενα όπως η ταλάντωση Madden-Julian (MJO) παίζουν επίσης σημαντικό ρόλο στη διαμόρφωση των οικογενειών AR. Μια ενεργή μετατόπιση MJO σημειώθηκε στις αρχές του 2023, αυξάνοντας την πιθανότητα αυξημένης ατμοσφαιρικής δραστηριότητας ποταμών πάνω από την Καλιφόρνια.
Μια πρόσφατη μελέτη από επιστήμονες στο Στάνφορντ και το Πανεπιστήμιο της Φλόριντα διαπίστωσε ότι οι καταιγίδες εντός των οικογενειών AR προκαλούν τρεις έως τέσσερις φορές μεγαλύτερη οικονομική ζημιά όταν οι καταιγίδες συμβαίνουν στη σειρά από ό,τι αν συνέβαιναν μόνες.
Πόσο σημαντικά είναι τα ατμοσφαιρικά ποτάμια για την παροχή νερού στη Δυτική Ακτή;
Είμαι ερευνητής υδρολόγος που εστιάζει στις υδρολογικές επιπτώσεις των ατμοσφαιρικών ποταμών. Αν και μπορούν να δημιουργήσουν κινδύνους πλημμύρας, τα ατμοσφαιρικά ποτάμια είναι επίσης απαραίτητα για την παροχή νερού στη Δύση. Οι ατμοσφαιρικοί ποταμοί ήταν υπεύθυνοι για τον τερματισμό πάνω από το ένα τρίτο των μεγάλων ξηρασιών της περιοχής, συμπεριλαμβανομένης της σοβαρής ξηρασίας στην Καλιφόρνια από το 2012 έως το 2016.
Οι ατμοσφαιρικοί ποταμοί παρέχουν κατά μέσο όρο το 30 έως 50% της ετήσιας βροχόπτωσης της Δυτικής Ακτής.
Συνεισφέρουν επίσης στη συσσώρευση χιονιού, η οποία παρέχει σημαντικό μέρος της παροχής νερού της Καλιφόρνια όλο το χρόνο.
Σε ένα μέσο χρόνο, ένας έως δύο ποταμοί με ακραία ατμόσφαιρα και χιόνι θα είναι ο κύριος συνεισφέρων στη συσσώρευση χιονιού στη Σιέρα Νεβάδα. Συλλογικά, τα ατμοσφαιρικά ποτάμια συνεισφέρουν περίπου το 30 έως 40% της συνολικής συσσώρευσης χιονιού εκεί σε μια μέση εποχή.
Γι’ αυτό οι συνάδελφοί μου στο Κέντρο Δυτικού Καιρού και Υδάτινων Ακραίων στο Ινστιτούτο Ωκεανογραφίας Scripps, μέρος του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια στο Σαν Ντιέγκο, εργάζονται για να βελτιώσουν τις προβλέψεις και τις προβλέψεις για τα ατμοσφαιρικά ποτάμια. Οι διαχειριστές νερού πρέπει να είναι σε θέση να ρυθμίζουν τους ταμιευτήρες και να καταλάβουν πόσο νερό μπορούν να εξοικονομήσουν για την ξηρή περίοδο, αφήνοντας παράλληλα χώρο στους ταμιευτήρες για να διαχειριστούν τον κίνδυνο πλημμύρας από μελλοντικές καταιγίδες.
Πώς επηρεάζει η υπερθέρμανση του πλανήτη τα ατμοσφαιρικά ποτάμια;
Καθώς οι παγκόσμιες θερμοκρασίες αυξάνονται στο μέλλον, μπορούμε να περιμένουμε πιο έντονους ατμοσφαιρικούς ποταμούς, που θα οδηγήσουν σε αύξηση των σοβαρών και ακραίων βροχοπτώσεων.
Η έρευνά μου δείχνει επίσης ότι όταν οι συνθήκες είναι ήδη υγρές, είναι πιθανό να εμφανιστούν περισσότερα ατμοσφαιρικά ποτάμια ταυτόχρονα. Αυτό αυξάνει επίσης την πιθανότητα ακραίων πλημμυρών. Μια άλλη μελέτη από επιστήμονες στο Πανεπιστήμιο της Ουάσιγκτον υποδηλώνει ότι θα υπάρξει μια εποχική στροφή προς τα ποτάμια με περισσότερη ατμόσφαιρα νωρίτερα την περίοδο των βροχών.
Είναι επίσης πιθανό να υπάρχουν μεγαλύτερες διακυμάνσεις από έτος σε έτος στα ετήσια σύνολα βροχοπτώσεων, ιδιαίτερα στην Καλιφόρνια, σύμφωνα με μια μελέτη των συναδέλφων μου στο Κέντρο Δυτικών Καιρικών και Ακραίων Νερών.
Αυτό το άρθρο αναδημοσιεύτηκε από το The Conversation, έναν μη κερδοσκοπικό, ανεξάρτητο ειδησεογραφικό οργανισμό που σας φέρνει γεγονότα και αξιόπιστες αναλύσεις για να σας βοηθήσει να κατανοήσετε τον περίπλοκο κόσμο μας. Γράφτηκε από: Qian Cao, Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, Σαν Ντιέγκο
Διαβάστε περισσότερα:
Η Qian Cao δεν εργάζεται, δεν συμβουλεύει, δεν κατέχει μετοχές ή δεν λαμβάνει χρηματοδότηση από οποιαδήποτε εταιρεία ή οργανισμό που θα επωφεληθεί από αυτό το άρθρο και δεν έχει αποκαλύψει σχετικές σχέσεις πέρα από την ακαδημαϊκή της απασχόληση.