Ny undersøgelse viser lovende langsigtede vejrudsigter i Sydamerika

Paraguay-floden er en vigtig livsnerve for det landfaste land, der deler dets navn. Det giver paraguayanerne fiskeri, kunstvanding til landbruget og adgang til skibsfart. Men det er også tilbøjeligt til sæsonmæssige oversvømmelser, med særligt store konsekvenser for de befolkninger, der bor på dens bredder, inklusive hvor det ligger uden for Paraguays hovedstad, Asunción.

I slutningen af ​​2015, kraftige regnskyl gav regionen nogle af dens mest intense oversvømmelser i det sidste halve århundrede. Ifølge den paraguayanske Røde Kors, Paraguay-floden, Paraná-floden og mindst syv andre floder løb over deres bredder, og BBC rapporterede, at mere end 150, 000 mennesker blev evakueret i Paraguay og Argentina. Katastrofen efterlod 120, 000 mennesker i Asunción uden strøm.

Meteorologiske eksperter og humanitære embedsmænd nævnte dengang El Niño som en medvirkende årsag til den kraftige nedbør, og sæsonbestemte prognoser udstedt så langt tilbage som i juni 2015 indikerede en stigning i chancerne for nedbør over gennemsnittet i regionen for de sidste par måneder af 2015, i høj grad fordi klimamodeller på det tidspunkt forudsagde El Niño-begivenheden.

Et nyt papir i Tidsskrift for Klima giver et nærmere kig på El Niños rolle i oversvømmelsesbegivenheden 2015, samt andre vejr- og klimafaktorer, der var medvirkende til de voldsomme regnskyl. Forfatterne af papiret giver en analyse af, hvor godt sæsonbestemte prognoser forudsagde den kraftige regn, og finder ud af, at prognoser på en undersæsonskala viser lovende for regionen. De analyserer også, hvordan klimaprocesser på flere forskellige tidsskalaer kom sammen for at denne kraftige regnbegivenhed kunne manifestere sig.

"Vi var interesserede i at studere denne oversvømmelse, fordi selvom El Niño normalt resulterer i nedbør over gennemsnittet i det sydøstlige Sydamerika, vi ville ikke forvente, at El Niño alene ville forårsage oversvømmelser af denne størrelse på Paraguay -floden, " sagde hovedforfatter James Doss-Gollin, en ph.d.-studerende ved Columbia Water Center. "Vi ønskede at spille detektiv for at identificere og forstå de fysiske mekanismer, der forårsagede denne begivenhed, så vi bedre kan forudsige dem i fremtiden."

Forskere har vist, at El Niño har en tendens til at styrke strømmen af ​​fugt, der kommer fra både Amazonas og Atlanterhavet via et bånd af vinde kaldet den sydamerikanske lav-niveau jet. Tidligere har fugtstrømmen bevæget sig rundt og har haft en tendens til at spore lidt syd for Paraguay. Men sidst i 2015, det styrkede flow bugtede sig ikke som tidligere – i stedet for en blafrende brandslange, usete styrker rettede slangen mod Paraguay og holdt den der.

Men de kræfter er måske alligevel ikke så usynlige. Doss-Gollin og hans medforfattere bruger flere metoder til at forsøge at diagnosticere, hvorfor den kraftige nedbør opstod, hvornår og hvor den skete, herunder hvorfor banen satte sig fast. En af deres tilgange kaldes vejrskrivning, som bruger statistik til kvantitativt at definere de forskellige tilbagevendende atmosfæriske vindmønstre, der ses i et område. Disse vindmønstre er de underliggende drivkræfter for vejrforholdene.

"Man kan tænke på vejrtyper som byggesten til vejr- og klimabegivenheder, "sagde medforfatter Ángel G. Muñoz, en klimaforsker ved International Research Institute for Climate and Society (IRI) og tidligere fra Atmospheric and Oceanic Sciences Program ved Princeton University. "En sekvens og et antal vejrtyper kan producere oversvømmelser i en bestemt region; en anden kombination ville føre til smukke, solskinsdage."

Ved hjælp af vejrtyper og andre metoder, Doss-Gollin, Muñoz og medforfattere Simon Mason fra IRI og Max Pastén fra Paraguays meteorologiske tjeneste (DMH) fandt, at der udover El Niño også den kraftige nedbør i slutningen af ​​2015 var påvirket af Madden Julian Oscillation og af interaktioner mellem Stillehavet og Atlanterhavets bassiner. Mens de sæsonbestemte nedbørsprognoser forudsagde højere odds for kraftig nedbør i regionen, de forstod ikke placeringen af ​​denne nedbør helt rigtigt. Forfatterne konkluderede, at sæsonmodellerne var slukket delvist, fordi de ikke fangede indflydelsen fra Stillehavs-Atlanterhavsinteraktionen.

Forfatterne brugte også statistiske metoder til at bygge videre på og forsøge at forbedre resultaterne af fysikbaserede subsæsonmæssige klimamodeller. De fandt ud af, at tilføjelse af statistisk korrektion resulterede i væsentligt forbedrede prognoser, tyder på, at undersæsonprognoser for kraftig regn kan være mulige i denne region.

Selvom forskningen er fokuseret på en periode, hvor en El Niño-begivenhed fandt sted, forfatterne mener, at analysen også kan anvendes på tidsperioder uden for El Niño. "Jeg ville blive overrasket over at se fugttransporten så stærk, som den var i 2015-16 uden en El Niño-begivenhed bag sig, " sagde Doss-Gollin. "Men den primære årsag til oversvømmelsen var det stationære aspekt af fugtstrømmen, hvilket potentielt kunne ske uden en El Niño."

"Vi har nu en fornemmelse af, hvordan forskellige kilder til klimavariationer på flere tidsskalaer kom sammen for at skabe denne nedbørshændelse, og hvordan eksperimentelle undersæsonprognoser potentielt kan forudsige lignende begivenheder i fremtiden, " sagde Muñoz.

Anvendeligheden af ​​disse resultater til brug i operationelle prognoser er ikke kun teoretisk. "Her på det paraguayanske meteorologiske kontor, vi er meget interesserede i at have et operationelt prognosesystem på mellemsæson-til-sæsonbestemte tidsskalaer, " sagde medforfatter Pastén, en professor ved National University of Asunción (Paraguay), som også arbejder på DMH. "Denne undersøgelse viser os en klar vej til dens implementering, and we expect to do it soon with the collaboration of the Latin American Observatory of Climate Events and the support of my co-authors."

Denne historie er genudgivet med tilladelse fra Earth Institute, Columbia University http://blogs.ei.columbia.edu.