Ændringer i Sydafrikas regnsæsoner kan påvirke landbruget og vandressourcerne

Det meste af Sydafrikas sæsonbetonede nedbør falder i de varmere sommermåneder, fra oktober til marts. Som resultat, Oktober er en vigtig periode for landmænd at begynde at planlægge, hvornår de skal så afgrøder (såsom majs, hvede og solsikker) til vækstsæsonen. Oktober er også en vigtig periode for turistindustrien til at tænke på vandforsyningen til den kommende sommerferiesæson.

Timingen af ​​sommerregn, og al nedbør i hele Sydafrika, er bestemt af store klimasystemer. Klimaændringer ændrer gradvist placeringen af ​​disse systemer og deres fugtkorridorer, som bringer nedbør til hver region. Den sydlige forskydning i vestenvindene (et af disse store klimasystemer) og deres cykloner på mellembreddegrad er en af ​​grundene til, at Cape Town led en så alvorlig vandmangel mellem 2015 og 2017.

Forskning viser, at de rekordlave nedbørsmængder var forårsaget af nylig udvidelse af Hadley-cellen, luftcirkulationen fra troperne til subtroperne. Denne udvidelse har ændret tidspunktet for sommerregn og forårsaget intensivering af højtrykssystemer (som forårsager tørre forhold), og en sydlig forskydning af det vestlige vindbælte (som giver fugt til vinterens koldfrontsregn).

Sydafrika har særskilte rumlige zoner med sæsonbestemt nedbør. Disse kaldes sommer-, vinter- og året rundt nedbørszoner. Østlige og centrale regioner får deres nedbør i sommermånederne. Det er, når den sydvestlige Kap og vestkystregionerne er tørre på grund af stærke højtryksforhold. Om vinteren, højtrykssystemerne skifter mod nord, sidder på tværs af det indre af landet og forårsager tørre forhold der. Den sydlige kyst og en stribe land mellem sommer- og vinterregnzonen danner regnzonen året rundt.

Det meste af forskningen i Sydafrika har fokuseret på, hvordan store klimaændringer påvirker mængden af ​​nedbør. Lidt forskning har overvejet de deraf følgende ændringer i sæsonbestemt nedbør - tidspunktet for nedbør, herunder hvornår den våde sæson begynder og slutter. Disse ændringer er vigtige at overveje, fordi sæsonbestemte nedbørsændringer i hele Sydafrika kan have en skadelig indvirkning på afgrødeudbyttet og overfladevandsforsyningen. Dette foranledigede vores forskning, for nylig offentliggjort i International Journal of Climatology.

Vi brugte nedbørs- og temperaturrekorder mellem 1987 og 2016 fra 46 vejrstationer over hele Sydafrika til at beregne årlige nedbørs-sæsonegenskaber ved hjælp af to metoder. Disse kvantificerer styrken af ​​sæsonbetonethed, og start- og slutdatoerne for den våde sæson, længde, den samlede nedbørsmængde, antal regndage og nedbørsintensitet. Vi undersøgte derefter, hvordan disse karakteristika ændrede sig i løbet af 1987-2016. Vi valgte denne seneste 30-årige periode, fordi det er her, klimaændringernes påvirkninger er begyndt at vise sig.

Håbet er, at denne information kan informere om effektiv tilpasning i sektorer og aktiviteter afhængige af nedbørens sæsonbestemte karakteristika. Dette er fordi, hvis vedvarende, de tendenser, vi har beregnet, giver et bekymrende udsigter for fortsat afgrødeproduktion og vandressourceforvaltning.

Hvad vi fandt

Da nedbøren varierer betydeligt gennem årene og årtier, vi forventede ikke at finde nogen afgørende beviser for ændringer i nedbørsmængderne i løbet af denne relativt korte periode. Men vi fandt ud af, at tendenserne på tværs af de forskellige nedbørszoner viser mønstre, som kan kædes sammen med ændringer, der er registreret for store klimasystemer.

Vores beregninger afslører, at den våde sæson startede senere og gav mindre nedbør på tværs af den indre sommernedbørszone og den tilstødende indre helårsregnzone. Dette er forbundet med Hadley celleudvidelse, som er forbundet med, at det tropiske regnbælte senere tager fugt sydpå. For de østlige kystområder, sommerens våde sæson startede tidligere, men også produceret mindre nedbør. Dette kan på samme måde forbindes med Hadley celleudvidelse, men stærkere til ændringer i højtrykssystemerne, der transporterer fugt fra Det Indiske Ocean.

Det stærkeste trendsignal for steder med nedbør om vinteren, og tilstødende indre nedbørssteder året rundt, afspejler reducerede vådsæsontotaler. Dette er i overensstemmelse med et polskifte af de vestlige lande, forbinder med mindre nedbør i forbindelse med kolde fronter.

Den mest konsekvente tendens for de sydlige kyster året rundt var en længere tør sæson med øget nedbør i vådsæsonen. Disse tendenser er komplicerede at fortolke, men kan kædes sammen med ændringer i de vestlige og højtrykssystemer.

Hvorfor det betyder noget

De tendenser, vi har beregnet, vedrører, især dem af våd sæson tørring. Skulle disse fortsætte, aktiviteter, der er afhængige af nedbør, kan opleve alvorlige påvirkninger. Vi har allerede set dette under Cape Town "dag nul"-tørken - og begivenheder som denne forventes at forekomme hyppigere i de kommende årtier.

Landbrug, for eksempel, er afhængig af vådsæsonens timing, dens længde og samlede nedbør for at diktere, hvornår man skal så afgrøder, og at vælge passende afgrøder, som vil modnes, før den våde sæson slutter. Senere startdatoer for den våde sæson og mindre nedbør vil kræve yderligere planlægning, og landmændene bliver nødt til at vælge afgrøder, der kan sås senere og vil modne fuldt ud med mindre nedbør.

Vandressourceforvaltere er også afhængige af nedbørens sæsonbestemte karakteristika for at styre brugen af ​​vandforsyninger på passende vis. Med mange tendenser, der afspejler mindre nedbør i den våde sæson, dette vil ligeledes kræve yderligere planlægning og overvågning for at sikre, at vandforsyningerne ikke løber tør.

Fremadrettet

Vores forskning identificerede mange konsistente tendenser, som allerede kan danne grundlag for ledelsesstrategier for nedbørsafhængige aktiviteter. Men der er behov for at udforske lignende tendenser i længere perioder, på tværs af flere områder af landet. Det er vigtigt at udvikle fremtidige scenarier, der tager højde for sæsonbestemte nedbørsvariationer og de mekanismer, der driver tendenser. Blandt andre, landmænd, vandforvaltere og klimatologer bliver nødt til nøje at overvåge nedbørens sæsonbestemte karakteristika i de kommende år.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs den originale artikel.