NASA estimerer den globale rækkevidde af atmosfæriske floder

En nylig undersøgelse foretaget af NASA og flere partnere har estimeret, for første gang, den globale indvirkning af atmosfæriske floder på oversvømmelser og tørke, samt antallet af mennesker, der er berørt af disse atmosfæriske fænomener.

Atmosfæriske floder er relativt lange, smal, kortvarige luftstråler, der transporterer vanddamp hen over betydelige dele af Jordens oceaner på midten af ​​breddegraden, ind på kontinenterne og ind i Jordens polarområder.

Tidligere undersøgelser har erkendt, at atmosfæriske floder kan have dybtgående virkninger på nedbør, oversvømmelser og snepakning på land - samlet kendt som hydrologi - men disse undersøgelser var begrænset til meget specifikke regioner. Den nye undersøgelse er et første forsøg på at bestemme, hvor omfattende atmosfæriske floder påvirker den globale hydrologi.

Som tropiske cykloner, atmosfæriske floder er en form for ekstremt vejr, der påvirker mange områder af kloden. Den nye undersøgelse vurderer konservativt, at gennemsnitlig, mindst 300 millioner mennesker verden over er hvert år udsat for oversvømmelser og tørker forbundet med atmosfæriske floder. Og mens procentdelen af ​​jordens befolkning, der er påvirket af atmosfæriske flodstorme, er relativt lille, deres virkninger er ret betydelige.

Forfatterne fandt, at globalt, nedbør fra atmosfæriske floder bidrager med 22 procent af det samlede vand, der strømmer hen over Jordens landoverflader. I visse regioner - såsom Nordamerikas vest- og østkyst; Sydøstasien; og New Zealand – det bidrag kan overstige 50 procent. Disse påvirkninger kommer fra kun en håndfuld atmosfæriske flodstorme hvert år. Jorden rundt, på steder, hvor deres indflydelse er stærkest, atmosfæriske floder gør oversvømmelser og tørke langt mere sandsynlige - hvilket øger forekomsten af ​​oversvømmelser med 80 procent i disse områder, mens deres fravær kan øge forekomsten af ​​tørke med op til 90 procent.

Tidligere forskning i atmosfæriske floder fokuserede stort set på to typer påvirkninger fra disse systemer. Først, tidlige undersøgelser i 1990'erne bemærkede, at disse storme er ansvarlige for det store flertal af vanddamp, der transporteres til Jordens højere breddegrader, med til at forme polarområdernes klima og vandkredsløb. Sekund, de fleste atmosfæriske flodstudier i det seneste årti har primært fokuseret på de påvirkninger, de bringer til det vestlige Nordamerika og Vesteuropa. Undersøgelserne viste, at atmosfæriske floder er ansvarlige for de fleste oversvømmelser, såvel som genopretninger fra tørke, i disse regioner, og også, at blot et dusin eller deromkring storme falder 40 procent af Californiens årlige vandforsyning.

"Dette nye arbejde kvantificerer den potentielle påvirkning af atmosfæriske floder på vigtige ferskvandsmængder, såsom snepack, jordfugtighed og forekomsten af ​​tørke og oversvømmelser over hele kloden, " sagde studie medforfatter Duane Waliser, chefforsker for direktoratet for geovidenskab og teknologi ved NASAs Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, Californien. "Resultaterne giver ekstra impuls til at overveje forbedringer af vores observations- og modelleringssystemer, der bruges til at forudsige atmosfæriske floder."

Til denne forskning, forskerne brugte en database over atmosfæriske floder (tidligere udviklet af studiets medforfattere) til at modellere mængden af ​​vand, som disse fugtbelastede stråler bidrager til variationer i strømningen, jordfugtighed og snepakning. Næste, de identificerede regioner, hvor atmosfæriske floder spiller en stor rolle i at påvirke oversvømmelser og tørke. De beregnede derefter antallet af mennesker, der blev udsat for disse hydrologiske farer på grund af atmosfæriske floder.

"Ved at inkorporere demografiske data i vores undersøgelse, vi har fundet ud af, at globalt, et stort antal mennesker er udsat for farer, der stammer fra atmosfæriske floder, " sagde studielederforfatter Homero Paltan. (Paltan er i øjeblikket kandidatstuderende ved University of Oxford i England, men begyndte arbejdet med studiet under et sommerpraktik på JPL i 2016.) "De har en betydelig indflydelse, som vi først er begyndt at forstå og måle."

Mens mange områder oplever enten tørke eller oversvømmelser som følge af atmosfæriske floder, Paltan sagde, nogle steder, floder kan medføre begge disse farer. For eksempel, mennesker på den iberiske halvø (i Spanien og Portugal), det nordlige Iran, Yellow River Valley i Kina, og områder i Australien og New Zealand kan være udsat for tørke som den, Californien har oplevet for nylig. "Alligevel på samme tid, i disse og andre områder rundt om i verden, atmosfæriske floder udgør også en stor kilde til oversvømmelsesrisiko."

Forskningen blev offentliggjort online for nylig af tidsskriftet Geofysiske forskningsbreve .