Linkerpaneel: neerslag van neerslag gedurende vier dagen eindigend op dinsdag, aug. 29, 2017 op 9 ben CDT. Rechterpaneel: regenvoorspelling voor de 24-uren van 9 op dinsdag, augustus 29 tot 9 op woensdag, aug. 30. De National Weather Service zei dat voorspellers hun gebruikelijke kleurenschaal moesten veranderen om de extreme regenvalbedragen in Texas te illustreren. National Weather Service

Vijftig centimeter regen. Negen biljoen gallons water. De Gulf Coast van Texas, en met name het grootstedelijk gebied van Houston, is overspoeld door regen geproduceerd door de orkaan Harvey. En vanaf dit schrijven gaat de regen verder langs een brede strook van de Gulf Coast, met een overstroming die zich helemaal naar het oosten uitstrekt, via New Orleans naar de Florida Panhandle.

Zelfs voor een van de natste en meest overstromingsgevoelige delen van de Verenigde Staten breken de neerslagtotalen en overstromingen records. Dus, wat heeft Harvey zo'n geweldige regenproducent gemaakt?

Een 'trein' van stortbuien

De hoeveelheid regen die op een bepaalde locatie valt, kan worden omgezet in een verrassend eenvoudige vergelijking: de totale neerslag is gelijk aan de gemiddelde neerslagfrequentie, vermenigvuldigd met de regenvalduur. Met andere woorden, de meeste regen valt waar het is regent het hardst voor het langst.

Tropische cyclonen in het algemeen zijn zeer efficiënte regenproducenten, omdat ze grote hoeveelheden waterdamp uit de warme oceaan in de atmosfeer trekken. Die vochtige lucht stijgt op en de waterdamp condenseert, en een groot deel van dat water valt als regen. Tropische cyclonen kunnen ook lang duren; als hun beweging vertraagt, kan een bepaalde regio die zware regenval gedurende meerdere dagen ervaren.

Zelfs vergeleken met andere tropische cyclonen, is de regen van Harvey heel moeilijk geweest en al heel lang weg. Op zaterdagavond (augustus 26) tot zondagochtend (augustus 27), ontwikkelde zich een intense stormband ten oosten van het centrum van Harvey en strekte zich uit boven Houston. Dit is een proces dat bekend staat als 'echo-training', waarbij het erop lijkt dat de afzonderlijke onweersbuiencellen lijken op treinstellen die herhaaldelijk dezelfde plek passeren en meenemen zware neerslag.

Deze neerslagband produceerde tot zes centimeter regen per uur - een extreem hoge snelheid - en het bleef enkele uren over het Houston-metrogebied, met een paar meer dat onmiddellijk daarna volgde. Eén locatie net ten zuidoosten van het centrum van Houston registreerde 13.84 inches in slechts drie uur. Deze regens van zaterdagavond tot zondagmorgen vormden de aanleiding voor de massale overstromingen in het Houston-metrogebied.

Niet-aflatende regenval

Na deze aanvankelijke intense uitbarsting was er geen uitstel. Meestal, wanneer een tropische cycloon van de tropen naar de Verenigde Staten gaat, zal deze in wisselwerking treden met een of meer weersatellieten van de middellijnen die de storm na een dag of twee weer op gang zullen brengen. Maar in augustus is de jetstream goed ten noorden van Texas gepositioneerd, dus geen van deze storingen is dichterbij gekomen en het circulatiecentrum van Harvey is nauwelijks verplaatst sinds het aan land is gekomen. Dientengevolge, over de kust van Texas (en nu Louisiane), zijn er perioden geweest met intense regenval (in meer van de hierboven beschreven regenbanden), samen met lichtere, maar nog substantiële, opeenhopingen.

Deze combinatie van ongewoon hoge regenval en lange duur heeft geresulteerd in een zeer groot gebied met 30 tot 45 inch regen in een paar dagen.

Degenen onder ons die extreme regenval en overstromingen bestuderen, en degenen die in en rond Houston wonen, weten dat dit gebied kwetsbaar is voor zowel zeer zware regenval als destructieve en dodelijke overstromingen. De vorige standaarddrager voor extreme regenval in de regio was Tropical Storm Allison in juni, 2001, die iets meer dan 40 produceerde van regen rond Houston. Maar de buitensporige opeenhopingen waren redelijk gelokaliseerd. Op Memorial Day vonden opnieuw grote overstromingen plaats in 2015 en op April 18-19, 2016.

In het 2016-evenement in april produceerde 15 een regenachtige regenbui in enkele uren, vergelijkbaar met de trainingsbanden in Harvey, maar met Harvey is het gebied dat door de zware regenval wordt bedekt enorm groter geweest, en de regen heeft dagenlang aanhoudend. Ter vergelijking, in slechts één dag (eindigend op zondagmorgen, augustus 27, 2017) is het gebied bedekt door neerslag van Harvey dat 16 overschrijdt "meerdere malen groter dan het volledige overstromingsevenement van april 2016, en op zijn minst nog twee dagen van vergelijkbare ophopingen zijn gevolgd.

Tornado risico's

Om het nog erger te maken, werden er ook talloze tornado's gemeld toen de regenbogen aan land kwamen. Het komt tamelijk vaak voor dat tornado's optreden in verband met orkanen die landinwaarts stromen, maar wat me in dit geval opviel, was dat tornado-waarschuwingen werden uitgegeven op dezelfde plaatsen die net enorme hoeveelheden regen hadden gekregen.

Mijn onderzoeksgroep heeft de uitdagingen bestudeerd die samenhangen met situaties met meerdere gevaren, en specifiek wanneer het bedreigingen van tornado's en flitsoverlast komen voor op dezelfde plaats op hetzelfde moment, omdat de beschermende reacties op die gevaren op gespannen voet kunnen staan ​​met elkaar. Het is verrassend veel voor mensen om tegelijkertijd zowel een tornado als een flash-flood-waarschuwing te krijgen. Deze overlappende waarschuwingen komen gemiddeld rond 400 keer per jaar voor.

Maar deze situatie werd tijdens Harvey tot een nieuw extreme situatie gebracht, toen tornado-waarschuwingen werden uitgegeven op hetzelfde moment dat noodambtenaren berichten zonden voor mensen om naar hun daken te gaan voor de veiligheid (in plaats van het risico te lopen op de zolder te worden betrapt). De hartverscheurende (maar ook heldhaftige) videobeelden van waterreddingen spreken tot de immense menselijke impact van deze veelzijdige storm.

Spot-on voorspelling

Een laatste opmerkelijk aspect van de regenval van de orkaan Harvey is hoe nauwkeurige numerieke weersvoorspellingsmodellen - en de menselijke voorspellers die ze gebruiken om officiële voorspellingen te maken - de ongelooflijke neerslagophopingen benadrukten.

Middellange-voorspellingsmodellen minstens een week van tevoren lieten Harvey afslaan langs de kust van Texas en produceren extreme regenval. Naarmate de gebeurtenis dichterbij kwam, vertoonde in wezen elk numeriek model accumulaties over 25 inches. Wanneer meteorologen modellen zien die voorspellingen doen over gebeurtenissen die niet eerder zijn voorgekomen, zijn we vaak nogal sceptisch over die begeleiding, omdat er geen referentiepunten zijn om mee te vergelijken. Maar in dit geval waren de modellen het eens over het potentieel voor een werkelijk belangrijke gebeurtenis, en voorspellers zagen de ernst van de situatie.

Het NOAA-weervoorspellingscentrum, dat officiële regenvoorspellingen doet (en zelden extreme hoeveelheden omvat), voorspelde vrijdagmiddag (augustus 25) een brede strook van meer dan 20 inches, met geïsoleerde gebieden tot 40. "Nooit eerder had het Weervoorspellingscentrum gaf drie dagen van tevoren een "hoog risico" op overmatige regenval, omdat gewoonlijk de onzekerheden met prognostische neerslag onvoldoende vertrouwen bieden. In feite was hun protocol zelfs niet zo ver van tevoren al gewaarschuwd! Maar voor de regenval van Harvey deden ze dit op opeenvolgende dagen, en met hoge nauwkeurigheid, vanwege de verwachte extremiteit van de gebeurtenis. (De primaire fouten in de voorspellingen voor de neerslag voorafgaand aan de storm is dat ze de maxima een beetje ten zuidwesten van Houston plaatsten , in plaats van gecentreerd boven Houston.)

Een van de aspecten van het bestuderen van extreme regenval en plotselinge overstromingen is de grote verscheidenheid aan stormsystemen die zware regenval kunnen veroorzaken, en proberen te achterhalen hoe de ingrediënten bij elkaar kwamen in elk van die verschillende situaties om toekomstvoorspellingen te informeren en te verbeteren. Voor Hurricane Harvey zullen onderzoekers en voorspellers de komende jaren de ingrediënten analyseren die hebben geleid tot deze recordoverstromende overstroming.

Over de auteur

Russ Schumacher, universitair hoofddocent atmosferische wetenschappen, Colorado State University

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

Related Books:

at InnerSelf Market en Amazon