Le inondazioni storiche nel Midwest, inclusa questa fattoria nel Nebraska, hanno causato danni diffusi. DroneBase tramite AP

Inondazioni nel Midwest, innescate da un intenso "ciclone di bombe, "Ha devastato parti della regione, che è stata tormentata da eventi alluvionali negli ultimi decenni.

Le inondazioni sono provocate da eventi di pioggia estrema, spesso combinati con condizioni del terreno, come terreni saturi o ghiacciati, che rendono più difficile per l'acqua penetrare nel suolo, aumentando così il deflusso.

Il riscaldamento globale ha il potenziale per intensificare il ciclo dell'acqua terrestre, che altererà la quantità, la frequenza, l'intensità e la durata della pioggia e delle precipitazioni nevose. Come il mio riparazioni e il lavoro di altri ha dimostrato che tutti questi cambiamenti aumentano il rischio di inondazioni per gli stati del Midwest.

Un Midwest più umido

Vi è un forte consenso tra gli scienziati sul fatto che i cambiamenti climatici faranno molte parti del mondo sono più umide. Ciò accade perché temperature più elevate aumentano la velocità con cui l'umidità evapora dalla superficie terrestre, e l'aria più calda mantiene più umidità di quella fredda. Per ogni grado 1 Celsius di riscaldamento, la capacità di trattenere l'umidità dell'atmosfera aumenta di circa 7 percento, in base a leggi della fisica ben consolidate.

Mentre l'aria diventa più umida, possiamo aspettarci più precipitazioni - ma l'aumento non è uniforme. Partendo dal presupposto che i modelli di vento non cambiano in modo significativo, più umidità sarà trasportata in alcune regioni sotto l'influenza delle piste della tempesta. Ciò significa che le aree colpite dalle tempeste probabilmente subiranno aumenti superiori alla media delle precipitazioni e dei rischi di alluvione, mentre le aree situate lontano dai burroni avranno probabilmente meno precipitazioni e un maggiore rischio di siccità.

Il Midwest degli Stati Uniti si trova in a zona di convergenza dove i venti prevalenti che soffia da est e ovest si incontrano. Il getto polare soffia da ovest a est lungo il confine tra l'aria calda e fredda e porta regolarmente in tempesta, in particolare nelle stagioni fredde.

Usando i dati della rete di climatologia storica degli Stati Uniti, ho dimostrato che da 1951 a 2013, le precipitazioni medie per gli Stati Uniti aumentato del 1.6 percentuale per decennio. Nel Midwest, tuttavia, è aumentato di circa il 2.1 percentuale per decennio e le precipitazioni invernali sono aumentate del 3.7 percentuale per decennio. Circa la metà di questa crescita è stata causata da tempeste più frequenti e l'altra metà può essere attribuita a un aumento dell'intensità delle tempeste.

Ho anche usato modelli climatici regionali ad alta risoluzione per simulare i futuri cambiamenti climatici nel Midwest per il periodo 2040-2070 rispetto a 1970-2000. In questo studio ho trovato che la precipitazione media in tutta la regione è probabile che aumenti del 8 per cento entro la metà del secolo, e le precipitazioni invernali aumenteranno probabilmente del 12 per cento. La parte settentrionale della regione potrebbe vedere un aumento ancora maggiore, probabilmente a causa di una maggiore evaporazione dai Grandi Laghi dovuta a temperature più elevate e meno copertura di ghiaccio in inverno man mano che la regione si riscalda.

Meteo Stormier

Con più umidità nell'atmosfera, i sistemi di tempesta possono produrre eventi di pioggia più intensi. Aumenta anche l'umidità aumentata nell'atmosfera Calore latente - calore rilasciato dal vapore acqueo che si condensa in gocce liquide nell'aria. Questo calore fornisce più energia per aumentare l'intensità delle tempeste.

Si prevede che gli eventi di precipitazione più intensa si verifichino negli stati del Midwest. Shuang-Ye Wu University of Dayton, programma di valutazione del cambiamento climatico regionale del Nord America, CC BY

Questi fattori fanno sì che il cambiamento climatico possa causare un aumento sproporzionato degli eventi di forti precipitazioni nel Midwest, una tendenza che è già evidente quando si esaminano i dati storici del clima. Da 1951 a 2013, il mio studio ha trovato quella leggera e moderata precipitazione nel Midwest è aumentata di circa il 1 per cento per decennio, mentre le forti precipitazioni sono aumentate del 4.4 percentuale per decennio.

Si prevede che le precipitazioni medie per la regione aumenteranno di circa il 8 per cento entro la metà del secolo, ma le forti tempeste - quelle di una scala che probabilmente si verificheranno solo una volta negli anni 25 - saranno proiettate a aumentare di 20 per cento.

Inondazioni più frequenti

Tutti questi cambiamenti altereranno in modo significativo l'idrologia dell'inondazione. Uno studio 2015 che ha esaminato i dati di scarico dalle stazioni di misurazione del flusso 774 US Geological Survey in tutto il Midwest da 1962 a 2011 ha rilevato che la percentuale di 34 delle stazioni ha mostrato aumenti significativi nella frequenza degli eventi di inondazione. L'aumento più pronunciato si è verificato in primavera per le inondazioni associate allo scioglimento della neve, alla pioggia caduta su terreni ghiacciati e agli eventi pioggia-neve. Oltre all'aumento delle precipitazioni, questa analisi ha dimostrato che lo scioglimento della neve e le variazioni del rapporto pioggia-neve provocate da temperature più elevate stanno anche guidando il forte aumento delle inondazioni del Midwest.

Un altro studio ha proiettato cambiamenti nelle inondazioni a causa dei cambiamenti climatici e ha calcolato con quale frequenza un'inondazione media 20-year 100th-century - cioè, abbastanza grande da avere solo una probabilità 1 per cento di verificarsi in un dato anno, o una volta in un secolo - è probabile che si ripeta nel 21st secolo. Per la maggior parte del Midwest, gli autori stimarono che la probabilità di tali inondazioni fosse probabile raddoppiare nel secolo 21st, in modo che si possa prevedere che in media ogni anno 100 si sia verificata un'inondazione annuale di 50.

Un terzo studio, pubblicato su 2016, ha esaminato il modo in cui i cambiamenti climatici potrebbero alterare il flusso di fiumi nel nord-est e nel Midwest. L'entità e la tempistica dello streamflow possono influenzare l'approvvigionamento idrico e la qualità, i sistemi infrastrutturali e la vita acquatica. Questo studio ha rilevato che nel corso di questo secolo, erano probabili livelli medi di flusso di picco di tre giorni 100 all'anno aumentare da 10 a 20 percento per la regione del Midwest.

Nel frattempo, le persone in Nebraska, Iowa, Wisconsin, Minnesota e South Dakota colpite dalla tempesta più recente stanno valutando il danno. NOAA all'inizio di questo mese prevede che le inondazioni storiche sarà seguito da più pioggia e inondazioni questa primavera. Le attuali acque di piena dovrebbero rimanere per mesi

Circa l'autore

Shuang-Ye Wu, professore associato di geologia, Università di Dayton

Questo articolo è ripubblicato da The Conversation sotto una licenza Creative Commons. Leggi il articolo originale.

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