Какая связь между глобальным потеплением и наводнением

Автор

1. Фрэнсис Дэвенпорт Постдокторский научный сотрудник в области атмосферных наук, Университет штата Колорадо

Заявление о раскрытии информации

Фрэнсис Дэвенпорт не работает, не консультирует, не владеет акциями и не получает финансирование от какой-либо компании или организации, которые могли бы извлечь выгоду из этой статьи, и не раскрывает никаких соответствующих связей, помимо своей академической должности.

Партнеры

Государственный университет Колорадо предоставляет финансирование в качестве члена The Conversation US.

Губернатор Кентукки объявил, что проливные дожди превратились в опасное наводнение в суровых Аппалачах в конце июля, сметая дома и убивая более трех десятков человек.Разрушения последовали за наводнением, произошедшим несколькими неделями ранее в горах Вирджинии и Теннесси.

В июне наводнение обрушилось на горы на западе США, где дожди в сочетании с таянием снега могут быть особенно разрушительными. Штормы вылили до 5 дюймов дождя за три дня в Йеллоустонском национальном парке и его окрестностях, быстро растаяв снежный покров. Когда дождь и талая вода хлынули в ручьи, а затем в реки, возникло наводнение, которое повредило дороги, жилые дома и инженерные коммуникации и вынудило эвакуироваться более 10 000 человек.

Река Йеллоустоун побила свой предыдущий рекорд и достигла самого высокого уровня воды, зарегистрированного с момента начала мониторинга почти 100 лет назад.

Хотя наводнения являются естественным явлением, изменение климата, вызванное деятельностью человека, делает подобные сильные наводнения более частыми. Я изучаю, как изменение климата влияет на гидрологию и наводнения. В горных районах три последствия изменения климата, в частности, создают более высокий риск наводнений: более интенсивные осадки, изменение характера снега и дождя и воздействие лесных пожаров на ландшафт.

Более теплый воздух приводит к более интенсивным осадкам

Это происходит потому, что более теплый воздух может удерживать больше влаги. Количество водяного пара, которое может содержать атмосфера, увеличивается примерно на 7% на каждые 1,8 градуса по Фаренгейту (1 градус Цельсия) повышения температуры атмосферы.

Исследования задокументировали, что это увеличение количества экстремальных осадков уже происходит не только в таких регионах, как Йеллоустоун, но и по всему миру. Тот факт, что в последние годы в мире произошло несколько рекордных наводнений, в том числе катастрофические наводнения в Австралии, Западной Европе, Индии и Китае, не является совпадением. Изменение климата делает более вероятными рекордно экстремальные осадки.

Последний оценочный отчет, опубликованный Межправительственной группой экспертов по изменению климата, показывает, как эта модель сохранится в будущем, поскольку глобальные температуры продолжают расти.

Больше осадков выпадает в виде дождя

В более холодных районах, особенно в горных или высоких широтах, изменение климата влияет на наводнения дополнительным образом.

В этих регионах многие из крупнейших исторических наводнений были вызваны таянием снега. Однако с более теплыми зимами из-за изменения климата меньше зимних осадков выпадает в виде снега, а вместо этого выпадает больше в виде дождя.

Этот переход от снега к дождю может иметь серьезные последствия для наводнений. В то время как снег обычно тает медленно поздней весной или летом, дождь создает сток, который быстрее течет в реки. В результате исследования показали, что наводнения, вызванные дождем, могут быть намного больше, чем наводнения, вызванные только таянием снега, и что переход от снега к дождю увеличивает общий риск наводнений.

Переход от снега к дождю уже происходит, в том числе в таких местах, как Йеллоустонский национальный парк. Ученые также обнаружили, что наводнения, вызванные дождями, становятся все более распространенными. В некоторых местах изменения риска наводнений из-за перехода от снега к дождю могут быть даже больше, чем эффект от увеличения интенсивности осадков.

Изменение картины дождя на снегу

Когда дождь падает на снег, как это произошло во время недавнего наводнения в Йеллоустоне, сочетание дождя и таяния снега может привести к особенно сильному стоку и наводнению.

В некоторых случаях дождь со снегом происходит, когда земля еще частично промерзла. Промерзшая или уже насыщенная водой почва не может поглощать дополнительную воду, поэтому стекает еще больше дождевых и талых вод, что непосредственно способствует наводнениям. Это сочетание дождя, таяния снега и мерзлых почв стало основной причиной наводнения на Среднем Западе в марте 2019 года, причинившего ущерб на сумму более 12 миллиардов долларов США.

Хотя явления дождя на снегу не являются новым явлением, изменение климата может меняться, когда и где они происходят. В более теплых условиях дожди со снегом становятся более частыми на больших высотах, где раньше они были редкостью.Из-за увеличения интенсивности осадков и более теплых условий, которые приводят к быстрому таянию снега, существует также вероятность более крупных явлений дождя со снегом, чем в этих районах в прошлом.

В более низких регионах вероятность дождя со снегом может фактически стать менее вероятной, чем в прошлом, из-за уменьшения снежного покрова. Однако в этих районах все еще может наблюдаться усиление риска наводнений из-за увеличения количества сильных ливней.

Совокупные последствия лесных пожаров и наводнений

Изменения наводнений не происходят изолированно. Изменение климата также усугубляет лесные пожары, создавая еще один риск во время ливней: оползни.

Выгоревшие территории более подвержены оползням и селевым потокам во время сильных дождей как из-за отсутствия растительности, так и из-за изменений в почве, вызванных пожаром. В 2018 году в Южной Калифорнии сильный дождь на границе пожара Томаса 2017 года вызвал крупные оползни, которые разрушили более 100 домов и привели к гибели более 20 человек. Огонь может изменить почву таким образом, что меньше дождя будет проникать в почву, поэтому больше дождя попадет в ручьи и реки, что приведет к ухудшению условий наводнения.

С ростом числа лесных пожаров из-за изменения климата все больше и больше районов подвергаются этим рискам. Это сочетание лесных пожаров, за которыми следуют сильные дожди, также станет более частым в будущем с более сильным потеплением.

Глобальное потепление вызывает сложные изменения в нашей окружающей среде, и очевидно, что оно увеличивает риск наводнений. По мере того, как Йеллоустонский район и другие пострадавшие от наводнения горные сообщества восстанавливаются, им придется найти способы адаптироваться к более рискованному будущему.

Эта статья была обновлена ​​31 июля 2022 года, когда губернатор Кентукки объявил о большем числе погибших.