by Stora regn skickade lerigt vatten som strömmade genom gator i Libyen. Grekland och Spanien när Hong Kong och New York City översvämmades i september 2023 och lämnade tusentals döda i staden Derna i Libyen. Rekordstora 30 tum regn föll i Zagora, Grekland, vilket motsvarar ett och ett halvt års nederbörd på 24 timmar.
Några veckor tidigare utlöste monsunregn dödliga jordskred och översvämningar i Himalaya och dödade dussintals människor i Indien.
Efter allvarliga översvämningar på nästan alla kontinenter i år, inklusive lerskred och översvämningar i Kalifornien i början av 2023 och förödande översvämningar i New York och Vermont i juli, verkar det som att extrema regn blir vanligare.
Vilken roll spelar den globala uppvärmningen i detta? Och viktigast av allt, vad kan vi göra för att anpassa oss till denna nya verklighet?
Som klimatforskare med bakgrund inom civilingenjör är jag intresserad av att utforska kopplingarna mellan vetenskapen om klimatförändringar och extrema väderhändelser å ena sidan, och effekterna av dessa händelser på vårt dagliga liv å andra sidan. Att förstå sambanden är avgörande för att utveckla sunda strategier för att anpassa sig till klimatförändringarna.
Törstigare atmosfär, mer extrem nederbörd
När temperaturen stiger kan den varmare atmosfären hålla mer vattenånga. Avdunstningen av vatten från land och hav ökar också. Detta vatten måste så småningom återvända till land och ut i haven.
Eftersom atmosfären absorberar mer fukt släpper den helt enkelt ut mer nederbörd under stormar. Forskare förväntar sig att nederbördsintensiteten under extrema stormar kommer att öka med cirka 7 % för varje 1 grad Celsius (1,8 grader Fahrenheit) av uppvärmning.
Denna ökning av mängden fukt som luften kan hålla kallas Clausius-Clapeyron-förhållandet av forskare. Men även andra faktorer som förändringar i vindmönster, stormspår och luftmättnad spelar roll för nederbördsintensiteten.
Liquid vs. Frozen: Regn räknas mest
En faktor som avgör svårighetsgraden av översvämningar är om vattnet faller som regn eller snö. Den nästan omedelbara avrinningen av regn, i motsats till långsammare utsläpp av vatten från smältande snö, leder till allvarligare översvämningar, jordskred och andra faror – särskilt i bergs- och nedströmsområden, där ungefär en fjärdedel av världens befolkning bor.
En högre andel extrem nederbörd snarare än snö tros ha bidragit avsevärt till de förödande översvämningarna och jordskreden i Himalaya i augusti 2023, även om forskning för att bekräfta detta fortfarande pågår. Dessutom fann en studie av översvämningsmönster i 410 vattendelar i västra USA 2019 att de största avrinningstopparna orsakade av nederbörd var mer än 2,5 gånger större än de som orsakades av snösmältning.
I en studie från 2023 i tidskriften Nature visade mina kollegor och jag att intensiteten av extrem nederbörd ökar snabbare än förhållandet mellan Clausius och Clapeyron antyder – upp till 15 % per 1 °C (1,8 °F) uppvärmning – i högtemperaturlatitud och bergiga regioner som Himalaya, Alperna och Klippiga bergen.
Anledningen till denna ökade ökning är att stigande temperaturer flyttar nederbörden i dessa regioner mot mer regn och mindre snö. En större del av denna extrema nederbörd faller som regn.
I vår studie undersökte vi de tyngsta nederbördshändelserna på norra halvklotet sedan 1950-talet och fann att intensiteten av extrema nederbörd ökade med höjden. Berg i den amerikanska västern, delar av Appalacherna, Alperna i Europa och Himalaya och Hindu Kush-bergen i Asien visade också starka effekter. Dessutom tyder klimatmodeller på att frekvensen av extrema regn i de flesta av dessa regioner förväntas öka sju till åtta gånger i slutet av 2000-talet.
Översvämningar är inte bara ett kortsiktigt problem
Dödsfall och skador på hem och städer lockar mest uppmärksamhet efter översvämningar, men ökande översvämningar har också långsiktiga effekter på vattenförsörjningen i reservoarer, som är avgörande för samhällen och jordbruk i många regioner.
Till exempel, i västra USA, används reservoarer ofta till maximal kapacitet under vårens snösmältning för att ge vatten för de torra sommarmånaderna. Bergen fungerar som naturliga reservoarer, lagrar snöfall på vintern och släpper sedan långsamt ut den smälta snön.
Men våra senaste fynd tyder på att världen snabbt rör sig mot ett klimat som domineras av kraftiga regn, inte snö. Vattenresursförvaltare måste i allt högre grad lämna mer utrymme i sina reservoarer för att lagra stora volymer vatten för att minimera risken för översvämning nedströms.
Förbereder sig för en tuffare framtid
De globala ansträngningarna för att minska utsläppen av växthusgaser ökar, men människor måste fortfarande förbereda sig för ett hårdare klimat. De destruktiva stormarna som drabbade Medelhavsområdet 2023 är övertygande bevis på vikten av anpassning. De slog rekord för extrema regn i många länder och orsakade omfattande skador.
En stor bidragande faktor till den libyska katastrofen var brottet mot åldrande dammar som hade inneslutit vatten som strömmade ner från bergig terräng.
Detta understryker vikten av att uppdatera designbestämmelserna så att infrastruktur och byggnader byggs för att stå emot framtida skyfall och översvämningar, och att investera i nya tekniska lösningar för att förbättra motståndskraften och skydda samhällen från extremt väder. Det kan också innebära att man inte bygger i regioner där det finns stor risk för översvämningar och jordskred i framtiden.
Den här artikeln återpublicerades från The Conversation, en ideell nyhetssajt dedikerad till att dela idéer från akademiska experter. The Conversation erbjuder en mängd fascinerande kostnadsfria nyhetsbrev.
Det skrevs av: Mohammed Ombadi, Michigans universitet.
Läs mer:
Mohammed Ombadi fick finansiering från Lawrence Berkeley National Laboratory för att genomföra den naturstudie som diskuteras i den här artikeln.
