مجموعه ای از رودخانه های جوی در کالیفرنیا آنقدر آب بر روی این منطقه ریختند که دریاچه Tulare که سال ها قبل خشک شده بود، با پخش شدن آب در مایل ها از زمین های کشاورزی کالیفرنیا دوباره ظاهر شد. لوئیس سینکو / لس آنجلس تایمز از طریق گتی ایماژ

بارش های سیل آسا باعث شد تا آب گل آلود در خیابان ها به سرعت در بیاید لیبی, یونان, اسپانیا و هنگ کنگ در اوایل سپتامبر 2023، با هزاران کشته در شهر درنا، لیبی. زاگورا، یونان، شاهد رکورد 30 اینچ باران بود که معادل آن بود یک سال و نیم باران در 24 ساعت می بارد.

چند هفته قبل، باران های موسمی باعث رانش زمین و سیل مرگبار شد هیمالیا که ده ها نفر را کشت در هند.

پس از سیل شدید تقریباً در همه قاره ها در سال جاری، از جمله رانش گل و سیل در کالیفرنیا در اوایل سال 2023 و سیل های ویرانگر در نیویورک و ورمونت در ماه جولای، به نظر می رسد که بارش شدید باران رایج تر می شود.

بنابراین، گرمایش جهانی چه نقشی در این امر ایفا می کند؟ و مهمتر از همه، برای تطبیق با این واقعیت جدید چه کنیم؟

به عنوان یک دانشمند آب و هوا با پیشینه ای در مهندسی عمران، من علاقه مند به کاوش در پیوندهای بین علم تغییرات آب و هوا و رویدادهای شدید آب و هوایی از یک سو و تأثیرات آن رویدادها بر زندگی روزمره ما از سوی دیگر هستم. درک این ارتباطات به منظور توسعه استراتژی های مناسب برای انطباق با تغییرات آب و هوایی بسیار مهم است.

جو تشنه تر، بارش شدیدتر

با افزایش دما، جو گرمتر می تواند بخار آب بیشتری را نگه دارید. تبخیر آب از خشکی و اقیانوس ها نیز افزایش می یابد. آن آب باید در نهایت به خشکی و اقیانوس ها بازگردد.

به سادگی، همانطور که اتمسفر رطوبت بیشتری را جذب می کند، در طول طوفان، بارش بیشتری را تخلیه می کند. دانشمندان در مورد a 7٪ افزایش در شدت بارش در طوفان های شدید به ازای هر 1 درجه سانتیگراد (1.8 درجه فارنهایت) گرم شدن.

این افزایش در میزان رطوبتی که هوا می تواند در خود نگه دارد همان چیزی است که دانشمندان به آن می گویند رابطه کلازیوس کلاپیرون. اما عوامل دیگری مانند تغییر الگوی باد، مسیرهای طوفان و میزان اشباع هوا، همچنین در شدت بارش نقش دارند.

مایع در مقابل یخ زده: باران بیشترین اهمیت را دارد

یکی از عواملی که شدت سیل را تعیین می کند این است که آیا آب به صورت باران می بارد یا برف. رواناب تقریباً آنی ناشی از باران، برخلاف آزاد شدن آهسته‌تر آب از ذوب برف، منجر به سیل شدیدتر، رانش زمین و سایر خطرات می‌شود - به ویژه در مناطق کوهستانی و مناطق پایین دست، جایی که حدود یک چهارم جمعیت جهان در آن زندگی می‌کنند.

اعتقاد بر این است که نسبت بیشتری از بارندگی شدید به جای برف یکی از عوامل اصلی این بارش بوده است سیل ویرانگر و رانش زمین در هیمالیا در آگوست 2023، اگرچه تحقیقات هنوز برای تأیید آن در حال انجام است. علاوه بر این، الف بررسی الگوهای سیل 2019 در 410 حوضه آبخیز در غرب ایالات متحده دریافتند که بزرگترین قله های رواناب ناشی از بارندگی بیش از 2.5 برابر بیشتر از قله های ناشی از ذوب برف است.

بر اساس داده های مدل آب و هوایی، پیش بینی می شود شدت بارندگی در مناطق خاصی تا پایان قرن بیست و یکم بیشتر شود. رنگ‌های روشن افزایش دو برابری و رنگ‌های تیره نشان‌دهنده افزایش هشت برابری بارندگی‌های آینده در مقایسه با گذشته اخیر است. محمد امبادی., CC BY-ND

در یک مطالعه 2023 در مجله Natureمن و همکارانم نشان دادیم که شدت بارش شدید با سرعت بیشتری نسبت به رابطه کلازیوس کلاپیرون در حال افزایش است - تا 15٪ در هر 1 درجه سانتیگراد (1.8 فارنهایت) گرم شدن - در مناطق مرتفع و کوهستانی مانند هیمالیا، آلپ و صخره ها.

دلیل این افزایش تقویت‌شده این است که افزایش دما، بارندگی را به سمت بارش بیشتر و برف کمتر در این مناطق سوق می‌دهد. بخش بزرگی از این بارش شدید به صورت باران می بارد.

در مطالعه خود، ما شدیدترین باران‌ها را در نیمکره شمالی از دهه 1950 بررسی کردیم و دریافتیم که افزایش شدت بارندگی شدید با ارتفاع متفاوت است. کوه‌های غرب آمریکا، بخش‌هایی از کوه‌های آپالاچی، آلپ در اروپا و کوه‌های هیمالیا و هندوکش در آسیا نیز تأثیرات شدیدی از خود نشان دادند. علاوه بر این، مدل‌های اقلیمی نشان می‌دهند که بیشتر این مناطق احتمالاً تا پایان قرن بیست و یکم شاهد افزایش هفت تا هشت برابری در وقوع رویدادهای شدید باران خواهند بود.

سیل فقط یک مشکل کوتاه مدت نیست

مرگ و میر و آسیب به خانه‌ها و شهرها، سهم عمده‌ای از توجه را پس از سیل به خود جلب می‌کند، اما افزایش سیل نیز اثرات بلندمدتی بر منابع آب در مخازن دارد که برای جوامع و کشاورزی در بسیاری از مناطق حیاتی است.

به عنوان مثال، در غرب ایالات متحده، مخازن معمولاً در طول ذوب برف بهاری تا حد امکان نزدیک به ظرفیت کامل نگهداری می شوند تا آب ماه های خشک تابستان را تأمین کنند. کوه ها به عنوان مخازن طبیعی عمل می کنند و بارش برف زمستانی را ذخیره می کنند و سپس برف های ذوب شده را با سرعت آهسته رها می کنند.

با این حال، یافته های اخیر ما نشان می دهد که با تغییر سریع جهان به سمت آب و هوای تحت سلطه بارندگی های شدید باران - نه برف - مدیران منابع آب به طور فزاینده ای مجبور خواهند بود فضای بیشتری را در مخازن خود برای ذخیره مقادیر زیادی آب در پیش بینی بلایای طبیعی بگذارند تا خطر سیل در پایین دست به حداقل برسد. .

آماده شدن برای آینده ای سخت تر

تلاش‌های جهانی برای کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای در حال افزایش است، اما مردم هنوز باید برای آب و هوای خشن‌تر آماده شوند. مخرب طوفانی که منطقه مدیترانه را درنوردیده است در سال 2023 یک مورد قانع کننده برای اهمیت انطباق ارائه می کند. آنها رکوردهای بارش شدید را در بسیاری از کشورها شکستند و خسارات زیادی به بار آوردند.

عامل اصلی که به فاجعه در لیبی کمک کرد ترکیدن سدهای قدیمی که آب مدیریت شده بود که از آن پایین می ریزد زمین کوهستانی.

این امر بر اهمیت به‌روزرسانی کدهای طراحی تأکید می‌کند تا زیرساخت‌ها و ساختمان‌ها برای زنده ماندن از بارندگی‌ها و سیل‌های آینده و سرمایه‌گذاری در راه‌حل‌های مهندسی جدید برای بهبود انعطاف‌پذیری و محافظت از جوامع در برابر آب و هوای شدید ساخته شوند. ممکن است به این معنی نیز باشد عدم ساخت در مناطق با خطرات بالای سیل و رانش زمین در آینده.

محمد امبادی، استادیار مهندسی علوم آب و هوا و فضا، دانشگاه میشیگان

این مقاله از مجله منتشر شده است گفتگو تحت مجوز Creative Commons دفعات بازدید: مقاله.

کتاب های مرتبط:

آینده ما انتخاب می کنیم: زنده ماندن از بحران آب و هوا

توسط کریستیانا فیگرس و تام ریوت-کارناک

نویسندگان، که نقش های کلیدی در توافق نامه پاریس در مورد تغییرات آب و هوا داشتند، بینش ها و استراتژی هایی را برای رسیدگی به بحران آب و هوا، از جمله اقدامات فردی و جمعی ارائه می دهند.

برای اطلاعات بیشتر یا سفارش کلیک کنید

زمین غیرقابل سکونت: زندگی پس از گرم شدن

توسط دیوید والاس ولز

این کتاب پیامدهای بالقوه تغییرات آب و هوایی کنترل نشده، از جمله انقراض دسته جمعی، کمبود غذا و آب، و بی ثباتی سیاسی را بررسی می کند.

برای اطلاعات بیشتر یا سفارش کلیک کنید

وزارت آینده: یک رمان

توسط کیم استنلی رابینسون

این رمان دنیایی نزدیک به آینده را تصور می کند که با تأثیرات تغییرات آب و هوایی دست و پنجه نرم می کند و چشم اندازی را ارائه می دهد که چگونه جامعه ممکن است برای مقابله با بحران تغییر کند.

برای اطلاعات بیشتر یا سفارش کلیک کنید

زیر آسمان سفید: طبیعت آینده

توسط الیزابت کلبرت

نویسنده تأثیر انسان بر جهان طبیعی، از جمله تغییرات آب و هوا، و پتانسیل راه حل های فناورانه برای مقابله با چالش های زیست محیطی را بررسی می کند.

برای اطلاعات بیشتر یا سفارش کلیک کنید

رها کردن: برنامه جامع تر که تا کنون پیشنهاد معکوس گرم شدن جهانی شده است

ویرایش شده توسط پل هاوکن

این کتاب یک طرح جامع برای پرداختن به تغییرات آب و هوا، شامل راه‌حل‌هایی از طیف وسیعی از بخش‌ها مانند انرژی، کشاورزی و حمل‌ونقل ارائه می‌کند.

برای اطلاعات بیشتر یا سفارش کلیک کنید