سیل تاریخی در غرب میانه، از جمله این مزرعه در نبراسکا، خسارات گستردهای به بار آورده است. پایگاه پهپاد از طریق AP
سیل در غرب میانه، ناشی از یک طوفان شدید "سیکلون بمب، بخشهایی از این منطقه را که در دهههای اخیر گرفتار سیل بوده است، ویران کرده است.
سیلها در اثر بارندگیهای شدید ایجاد میشوند، که اغلب با شرایط زمین مانند زمین اشباع یا یخزده همراه است و نفوذ آب به خاک را دشوارتر میکند و باعث افزایش رواناب میشود.
گرمایش جهانی پتانسیل تشدید چرخه آب زمین را دارد که کمیت، فراوانی، شدت و مدت بارش باران و برف را تغییر خواهد داد. همانطور که من تحقیق و کار دیگران نشان داده است که همه این تغییرات خطر سیل را برای ایالتهای غرب میانه افزایش میدهد.
غرب میانه مرطوبتر
اجماع قوی بین دانشمندان وجود دارد که تغییرات اقلیمی باعث خواهد شد بسیاری از نقاط جهان مرطوبتراین اتفاق به این دلیل رخ میدهد که دمای بالاتر، سرعت تبخیر رطوبت از سطح زمین را افزایش میدهد و هوای گرمتر رطوبت بیشتری نسبت به هوای سرد در خود نگه میدارد. به ازای هر ۱ درجه سانتیگراد افزایش دما، ظرفیت نگهداری رطوبت جو حدود ۷ درصد افزایش مییابد، بر اساس قوانین ثابت شده فیزیک.
با افزایش رطوبت هوا، میتوانیم انتظار بارش بیشتر را داشته باشیم - اما این افزایش یکنواخت نیست. با فرض اینکه الگوهای باد تغییر قابل توجهی نکنند، رطوبت بیشتری تحت تأثیر مسیرهای طوفان به برخی مناطق منتقل میشود. این بدان معناست که مناطق تحت تأثیر طوفان احتمالاً افزایش بارندگی و خطرات سیل بیش از حد متوسط را تجربه خواهند کرد، در حالی که مناطقی که دور از مسیرهای طوفان قرار دارند، احتمالاً بارش کمتری و خطر خشکسالی بیشتری دارند.
غرب میانه ایالات متحده در یک منطقه واقع شده است ناحیه همگرایی جایی که بادهای غالب از شرق و غرب به هم میرسند. جت استریم قطبی از غرب به شرق در امتداد مرز بین هوای گرم و سرد میوزد و مرتباً طوفانهایی را به همراه دارد، به خصوص در فصول سرد.
با استفاده از دادههای شبکه اقلیمشناسی تاریخی ایالات متحده، نشان دادهام که از سال ۱۹۵۱ تا ۲۰۱۳، میانگین بارندگی برای ایالات متحده در هر دهه ۱.۶ درصد افزایش یافته استبا این حال، در غرب میانه، این میزان حدود ۲.۱ درصد در هر دهه افزایش یافته و بارندگی زمستانی ۳.۷ درصد در هر دهه افزایش یافته است. حدود نیمی از این رشد ناشی از طوفانهای مکرر بوده و نیم دیگر را میتوان به افزایش شدت طوفانها نسبت داد.
من همچنین از مدلهای اقلیمی منطقهای با وضوح بالا استفاده کردهام تا شبیهسازی تغییرات اقلیمی آینده در غرب میانه برای دوره ۲۰۴۰-۲۰۷۰ در مقایسه با ۱۹۷۰-۲۰۰۰. در این مطالعه دریافتم که میانگین بارندگی در سراسر منطقه احتمالاً تا اواسط قرن ۸ درصد افزایش مییابد و بارندگی زمستانی احتمالاً تا ۱۲ درصد افزایش مییابد. بخش شمالی منطقه میتواند افزایش بیشتری را شاهد باشد، احتمالاً به دلیل تبخیر بیشتر از دریاچههای بزرگ که ناشی از دمای بالاتر و پوشش یخ کمتر در زمستان با گرم شدن منطقه است.
آب و هوای استورمایر
با رطوبت بیشتر در جو، سیستمهای طوفانی احتمالاً بارندگیهای سنگینتری ایجاد میکنند. رطوبت بیشتر در جو نیز افزایش مییابد. گرمای نهان – گرمای آزاد شده توسط بخار آب هنگام تبدیل شدن به قطرات مایع در هوا. این گرما انرژی بیشتری برای افزایش شدت طوفانها فراهم میکند.
پیشبینی میشود که در ایالتهای غرب میانه، بارشهای شدیدتری رخ دهد. دانشگاه شوانگ-یه وو دیتون، برنامه ارزیابی تغییرات اقلیمی منطقهای آمریکای شمالی, CC BY
این عوامل به این معنی است که تغییرات اقلیمی احتمالاً باعث افزایش نامتناسب بارندگیهای شدید در غرب میانه خواهد شد، روندی که با نگاهی به دادههای تاریخی آب و هوا آشکار است. از سال ۱۹۵۱ تا ۲۰۱۳، مطالعه من نشان داد بارشهای سبک و متوسط در سراسر غرب میانه حدود ۱ درصد در هر دهه افزایش یافته است، در حالی که بارشهای سنگین ۴.۴ درصد در هر دهه افزایش یافته است.
پیشبینی میشود میانگین بارندگی در این منطقه تا اواسط قرن حدود ۸ درصد افزایش یابد، اما پیشبینی میشود طوفانهای شدید - طوفانهایی در مقیاسی که فقط هر ۲۵ سال یک بار اتفاق میافتند - ... افزایش ۲۰ درصدی.
سیلهای مکرر
همه این تغییرات به طور قابل توجهی هیدرولوژی سیل را تغییر خواهند داد. یک مطالعه در سال ۲۰۱۵ که دادههای تخلیه ۷۷۴ ایستگاه اندازهگیری جریان سازمان زمینشناسی ایالات متحده در سراسر غرب میانه را از سال ۱۹۶۲ تا ۲۰۱۱ بررسی کرد، نشان داد که ۳۴ درصد از ایستگاهها نشان دادهاند افزایش قابل توجه در فراوانی وقوع سیلبیشترین افزایش در فصل بهار برای سیلهای مرتبط با ذوب برف، بارش باران روی زمین یخزده و رویدادهای باران روی برف رخ داده است. این تجزیه و تحلیل علاوه بر افزایش بارندگی، نشان داد که ذوب شدن زودتر برف و تغییرات در نسبت باران به برف ناشی از دمای بالاتر نیز باعث افزایش شدید سیل بهاری در غرب میانه میشود.
مطالعه دیگری تغییرات در سیل ناشی از تغییرات اقلیمی را پیشبینی کرد و محاسبه کرد که یک سیل ۱۰۰ ساله قرن بیستم - یعنی سیلی که به اندازه کافی بزرگ باشد که احتمال وقوع آن در هر سال یا یک بار در قرن فقط ۱ درصد باشد - چقدر احتمال دارد در قرن بیست و یکم تکرار شود. برای بیشتر مناطق غرب میانه، نویسندگان تخمین زدند که احتمال چنین سیلهایی ... احتمالاً در قرن بیست و یکم دو برابر خواهد شدبه طوری که انتظار میرود سیلی که زمانی ۱۰۰ سال طول میکشید، به طور متوسط هر ۵۰ سال یکبار رخ دهد.
مطالعه سوم که در سال ۲۰۱۶ منتشر شد، بررسی کرد که چگونه تغییرات اقلیمی میتواند جریان رودخانهها را در شمال شرقی و غرب میانه تغییر دهد. بزرگی و زمان جریان رودخانه میتواند بر منابع آب و کیفیت آن، سیستمهای زیرساختی و حیات آبزیان تأثیر بگذارد. این مطالعه نشان داد که در طول این قرن، احتمالاً میانگین سطوح اوج جریان سه روزه ۱۰۰ ساله ... افزایش ۱۰ تا ۲۰ درصدی برای منطقه غرب میانه.
در همین حال، مردم در نبراسکا، آیووا، ویسکانسین، مینه سوتا و داکوتای جنوبی که تحت تأثیر طوفان اخیر قرار گرفتهاند، در حال ارزیابی خسارات هستند. اداره ملی اقیانوسی و جوی (NOAA) اوایل این ماه پیشبینی کرده بود که سیلهای تاریخی بارشهای بیشتری را به دنبال خواهد داشت و سیل در بهار امسال. انتظار میرود آبهای سیل فعلی همچنان باقی بمانند برای ماهها
درباره نویسنده
شوانگ-یه وو، دانشیار زمینشناسی، دانشگاه دیتون
این مقاله از مجله منتشر شده است گفتگو تحت مجوز Creative Commons دفعات بازدید: مقاله.
کتابهای مرتبط
{amazonWS:searchindex=کتابها؛کلمات کلیدی=پیشبینیهای آب و هوا؛حداکثرنتایج=۳}
