Hoe de klimaatverandering de Epic Droogte van Californië erger maakt

Hoe de klimaatverandering de Epic Droogte van Californië erger maakt

Californië ondergaat een recordrijke droogte die begon in 2012, de slechtste in tenminste 1,200 jaar. Het is op veel manieren te zien: de meeste zoetwaterreservoirs drogen uit, gewassen verwelken in de velden en grondwater is snel uitputten.

Welke definitie ook wordt gebruikt voor droogte, gebaseerd op meteorologische, hydrologische, landbouwkundige of sociaaleconomische referenties, alle indicatoren vertonen een extreme situatie als gevolg van bijzonder warme en droge omstandigheden. Vorig jaar had de laagste neerslag in het kalenderjaar in recordtijd, wat leidt tot acuut watertekort, overstroom van grondwater om de ontbrekende regen te vervangen, kritisch lage stroomstroming en hoog natuurbrandrisico.

Californië en andere zuidwestelijke staten hebben in het verleden geleden onder langdurige droogtes, maar hoe komt klimaatverandering tot uiting in wat er nu gebeurt? Kunnen wetenschappers het effect van stijgende broeikasgasniveaus op de huidige droogte onderscheiden van andere factoren? Om deze vragen te beantwoorden, moeten we rekening houden met de meteorologische krachten die California's weer sturen.

Oog op de Stille Oceaan

De winterneerslag in Californië komt normaal gesproken van oosterse Noord Pacific stormen, die worden begeleid door de sterke rivier van de wind, bekend als de jetstream. Jaar-op-jaarvariaties in neerslag worden beïnvloed door een aantal factoren, waaronder de El Niño cyclus van opwarming van de aarde in de Stille Oceaan en langetermijnoscillaties in het klimaat die gedurende tientallen jaren of honderden jaren natuurlijke variabiliteit veroorzaken. Ook spelen zijn normale kortetermijnveranderingen in de atmosfeer en het effect van langdurige klimaatverandering.

pacific hoge drukEen persistent hogedrukweerpatroon, bijgenaamd de NOAA Droogte wordt veroorzaakt wanneer het aantal neerslag dragende stormen in de Stille Oceaan aanzienlijk afneemt om de westkust te bereiken. Ze worden geblokkeerd door een regio met aanhoudend hoge atmosferische druk, een bovenliggend niveau genoemd nok (zie afbeelding hierboven). Deze rand met hoge druk stuurt de straalstroom naar een veel noordelijker baan. Het resultaat is dat de meeste neerslagsystemen Californië missen, waarbij sommigen zelfs zover noordelijk gaan als British Columbia en Alaska.

In 2013 en 2014 was de temperatuur van het zeewater in de Noord-Pacific ongewoon hoog, die de voorwaarden creëerde voor een aanhoudende hogedrukrand en dus droogte boven Californië. Bovendien wordt verminderd Arctisch zee-ijs geassocieerd met een warmere oppervlaktetemperatuur in de Stille Oceaan en minder regen en sneeuwval in het westelijke deel van de VS vanuit de noordwaartse verschuiving in de stormbaan.

Aanhoudende hoge druk veroorzaakt een neerwaartse beweging van de lucht, bekend als verzakking, die leidt tot een gebrek aan bewolking en uiteindelijk tot hogere temperaturen aan land. En met hogere oppervlaktetemperaturen droogt de bodem als meer water in de lucht verdampt.


Haal het laatste uit InnerSelf


Hogere temperaturen in combinatie met enigszins verminderde neerslag - ook wel "warme droogte" genoemd - spelen een cruciale rol bij het terugdringen van de beschikbaarheid van water. "In Californië viel neerslag deze winter in de vorm van regen in plaats van sneeuw in de Sierra-bergen als gevolg van hoge temperaturen Snowpack is van cruciaal belang omdat het water opslaat en langzaam vrijkomt. Een dunner snowpack betekent minder water dat op de grond wordt opgeslagen voor gebruik in de zomer, dus zelfs een normale neerslaghoeveelheid maar in de vorm van regen gevallen, betekent dat er minder water beschikbaar is.

Klimaatvingerafdruk?

Californië heeft in het verleden aanhoudende droogtes doorgemaakt. Bijvoorbeeld, tijdens de middeleeuwse opwarming tussen 900 en 1330 AD, uitgebreid en persistent mega-droogtes deden zich voor in het westen van Noord-Amerika. Paleoklimatestudies met behulp van proxy-records zoals boomringen geven aan dat er ernstige periodes van droogte plaatsvonden tijdens perioden van hogere temperaturen.

De omvang van het tekort aan neerslag door verschuivende atmosferische condities in de huidige droogte is niet zo ongebruikelijk in vergelijking met eerdere waarnemingen. Er is echter ook een achtergrond van ongewoon hoge temperaturen tegenwoordig, duidelijk hoger dan die van de middeleeuwse opwarming.

Dit is dus een dubbele klap voor de hydrologische balans: minder neerslag en meer verdamping en transpiratie, of verdamping van water door planten, als gevolg van de warme lucht.

Running The Numbers

Dus de huidige droogte werpt minstens twee vragen op: ten eerste, is deze record-breaking 21st-eeuwse droogte gerelateerd aan antropogene klimaatverandering en ten tweede, heeft langdurige opwarming de kans veranderd dat precipitatietekorten in de toekomst extreme droogte zullen opleveren?

Het detecteren en toekennen van waargenomen of geprojecteerde effecten op door de mens veroorzaakte klimaatverandering is geen simpele taak. Maar er is enig ondersteunend bewijs van het verbeteren van numerieke klimaatmodellen en het registreren van diverse diverse meteorologische en hydrologische gebeurtenissen die al plaatsvinden, waaronder hittegolven, overstromingen of droogtes.

Niettemin is directe causale relatie bijna onmogelijk vast te stellen in een complex systeem zoals het klimaatsysteem, omdat interacties en feedbacks alles wissen wat lijkt op causale verbanden.

Toch kan statistische analyse van gegevens uit het verleden helpen door de kans op het optreden van bepaalde gebeurtenissen te bieden. Ook kunnen wetenschappers klimaatmodelexperimenten uitvoeren die alleen natuurlijke variabiliteit omvatten en vervolgens door de mens veroorzaakte factoren omvatten, zoals broeikasgassen. Deze instrumenten dienen om de dominante mechanismen die verantwoordelijk zijn voor bepaalde luchtcirculatiekarakteristieken te benadrukken en te onderscheiden.

Deze simulaties van het klimaatmodel tonen aan dat de extreme en aanhoudende circulatiepatronen die aan de westkust deze eeuw droogtes hebben veroorzaakt, te wijten zijn aan antropogene externe krachten, en niet aan natuurlijke oorzaken.

Bijvoorbeeld in het geval van de aanhoudende regio van hoge druk - bijgenaamd de "belachelijk veerkrachtige rug"- de waarschijnlijkheid van een gebeurtenis zoals waargenomen in 2012-2013 is er een elke 420 jaar!

Studies suggereren dat de klimaatverandering kan leiden tot een nieuw klimaatregime, een waarin de jaren van lage neerslag gepaard gaan met warme omstandigheden, waardoor de eerder genoemde 'warme droogte' ontstaat.

Deze voorspelling suggereert een groei risico van ongekende droogte in Californië, en de westelijke Verenigde Staten in het algemeen, voornamelijk aangedreven door warmere temperaturen, verminderde snowpack en late lente en zomer bodemvocht, zelfs zonder aanzienlijk droger neerslagpatronen.

Dit alles betekent dat het ondersteunen van watervoorzieningen in delen van het zuidwesten een uitdaging zal zijn dit jaar - en in de toekomst.

Over de auteur

Gautier CatherineCatherine Gautier is emeritus hoogleraar aardrijkskunde aan de Universiteit van Californië, Santa Barbara. Onderzoeksinteresses omvatten Global Radiation and Water, El Niño, Clouds, Aerosol and Climate, Global Remote Sensing, Earth System Science Education

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation. Lees de originele artikel.

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

volg InnerSelf op

facebook-icontwitter-iconrss-icoon

Ontvang de nieuwste via e-mail

{Emailcloak = off}