Temperaturas crescentes e atividade humana estão aumentando as tempestades e as inundações repentinas
Precipitação e escoamento tempestuoso aumentaram drasticamente em resposta às mudanças climáticas e induzidas pelo homem
Os furacões Florence e Michael nos EUA e o Super Tufão Mangkhut nas Filipinas mostraram o impacto generalizado e prejudicial dos extremos climáticos em ambos os ecossistemas e comunidades construídas, com enchentes causando mais mortes, bem como como perdas de propriedade e agricultura, do que de quaisquer outros perigos severos relacionados ao clima. Essas perdas aumentaram nos últimos 50 anos e ultrapassaram US $ 30 bilhões por ano na última década.
Globalmente, quase um bilhão de pessoas agora vivem em várzeas, aumentando sua exposição a inundações de rios de eventos climáticos extremos e ressaltando a urgência em entender e prever esses eventos.
Pesquisadores da Columbia Engineering demonstraram pela primeira vez que os extremos do escoamento aumentaram drasticamente em resposta às mudanças climáticas e induzidas pelo homem. Suas descobertas , publicadas hoje na Nature Communications , mostram um grande aumento nos extremos de precipitação e de escoamento causados pela atividade humana e pela mudança climática.
A equipe, liderada por Pierre Gentine , professor associado de engenharia de terra e meio ambiente e afiliado ao Instituto da Terra, também descobriu que o escoamento de tempestades tem uma resposta mais forte do que a precipitação a mudanças induzidas pelo homem (mudanças climáticas, mudanças no uso da terra, etc.). Isso sugere que as respostas projetadas dos extremos de temporais de tempestade para mudanças climáticas e antrópicas vão aumentar dramaticamente, representando grandes ameaças ao ecossistema, afetando a resiliência da comunidade e os sistemas de infraestrutura.
Os pesquisadores descobriram que as mudanças nos extremos de escoamento de tempestades, na maioria das regiões do mundo, estão em linha ou acima dos extremos de precipitação. Eles observaram que diferentes respostas de precipitação e escoamento tempestuoso à temperatura podem ser atribuídas não apenas ao aquecimento, mas também a fatores como mudanças no uso e cobertura da terra, manejo da água e da terra e mudanças na vegetação que alteraram as condições de superfície subjacentes, feedbacks hidrológicos que, por sua vez, aumentaram o escoamento da tempestade.
A precipitação é gerada após a condensação do vapor de água na atmosfera, e a intensidade da precipitação é governada pela disponibilidade de vapor de água atmosférico. Como a atmosfera pode conter mais umidade à medida que a temperatura aumenta, os cientistas do clima esperam ver uma intensificação dos extremos de precipitação com a mudança climática.
Como estudos anteriores investigaram principalmente a resposta de precipitação, a equipe de Gentine decidiu examinar a resposta dos extremos de precipitação e de escoamento de tempestades às mudanças causadas naturalmente e antropogenicamente na temperatura da superfície e no conteúdo de umidade atmosférica. Eles realizaram uma análise hidrológica em escala global para caracterizar as respostas e seus mecanismos físicos subjacentes.
Os pesquisadores então avaliaram a influência da variabilidade ao longo de décadas na escala dos extremos de escoamento e temperatura, então compararam sistematicamente com as mudanças nos extremos de precipitação. Seus dados observados de escoamento diário vieram dos conjuntos de dados do Global Runoff Data Center (GRDC), e dados diários de precipitação e temperatura próxima à superfície do ar a partir do conjunto de dados Global Summary of the Day (GSOD).
A precipitação é governada tanto pela termodinâmica (relação do vapor de água com a temperatura) quanto pela dinâmica atmosférica. A equipe de Gentine planeja, em seguida, tentar dividir os impactos da dinâmica e termodinâmica na precipitação para obter uma compreensão mais profunda sobre a intensificação da precipitação. Eles também se concentrarão na detecção de mudanças devido ao aquecimento versus aquelas devidas à atividade humana, a fim de estabelecer um sistema adaptativo de gerenciamento de recursos hídricos.