Stigning i ekstrem nedbør i nordøst forårsaget af atlantisk variation og klimaændringer

Nylig rekordstor nedbør i det nordøstlige USA er en del af en større tendens. Fra Maine til West Virginia, den nordøstlige del har set en brat stigning i ekstrem nedbør - kraftig regn og sne, der har resulteret i omkring 1 til 2 tommer vand på en dag afhængigt af placering siden 1996, hvilket er faldet sammen med opvarmning af havoverfladetemperaturer i Nordatlanten. Nordøstlig ekstrem nedbør er typisk forårsaget af tropiske cykloner, tordenvejr langs fronter, og ekstratropiske cykloner som Nor'easters. En nylig undersøgelse offentliggjort i Vejr og klima ekstremer konstaterer, at stigningen i ekstrem nedbør efter 1996 var forårsaget af drivhusgasser fra menneskelig aktivitet og variation i overfladetemperaturen i Nordatlanten, kendt som atlantisk variabilitet.

"Vores tidligere arbejde har vist, at ekstrem nedbør fra nordøst er steget dramatisk i løbet af de sidste 25 år, men denne undersøgelse er blandt de første, der viser, at denne stigning delvist skyldes menneskeskabte klimaændringer, " sagde hovedforfatter Huanping Huang, en tidligere kandidatstuderende i geovidenskab og en alumne fra Applied Hydroclimatology Group i Dartmouth. Huang er i øjeblikket postdoc i Climate and Ecosystem Sciences Division ved Lawrence Berkeley National Laboratory.

Denne undersøgelse bygger på tidligere arbejde af Huang og medforfattere, som fandt ud af, at nordøst har oplevet en stigning på 53 % i ekstrem nedbør siden 1996, og at den primære drivkraft bag stigningen er øget kraftig nedbør fra tropiske cykloner. Holdet kædede den øgede kraftige nedbør fra tropiske cykloner til både en varmere atmosfære, hvilket øger mængden af ​​vand, luft kan indeholde, og et varmere Atlanterhav, hvilket skaber stærkere og hyppigere orkaner. "Vores resultater viser, at multidecadal variation i atlantiske havoverfladetemperaturer, en vigtig drivkraft for opvarmning i Atlanterhavet, sammen med menneskeskabte drivhusgasser og aerosoler, bidrog også til stigningen i ekstremt nordøstlig nedbør efter 1996, " tilføjede Huang.

For at bestemme årsagsfaktorerne til øget ekstrem nedbør i det nordøstlige og opvarmningen af ​​atlantiske havoverfladetemperaturer fra 1929 til 2018, forskerholdet brugte to store sæt globale klimamodelsimuleringer leveret af National Center for Atmosphere Research, samt nedbørsdata fra amerikanske vejrstationer fra Global Historical Climatology Network udarbejdet af National Oceanic and Atmospheric Administrations National Centres for Environmental Information.

For at isolere årsagerne til den ekstreme nedbørsstigning, holdet brugte ét sæt globale klimamodelsimuleringer, der reproducerer historisk klima ved at inkludere udviklingen af ​​alle naturlige og menneskeskabte påvirkninger. Naturlige påvirkninger omfatter solstråling og vulkaner, mens menneskeskabte påvirkninger omfatter drivhusgasser, industrielle aerosoler (partikler fra afbrænding af fossile brændstoffer), aerosoler fra afbrænding af biomasse, og arealanvendelse og jordændring. I det andet sæt simuleringer, alle forcingerne var inkluderet bortset fra en af ​​de fire menneskeskabte forceringer. Gennem denne "leave-one-out" tilgang, forskerne kunne isolere virkningerne af ydre påvirkninger og intern variabilitet (naturligt forekommende klimavariationer) på de observerede ændringer af havoverfladetemperaturer i Nordatlanten og ekstreme nordøstlige nedbørsmængder. Forskerne anvendte derefter en statistisk metode kaldet "optimal fingerprinting", som ofte bruges i klimaændringsforskning, at afgøre, i hvor høj grad eksterne påvirkninger har påvirket det regionale klima.

Resultaterne afslørede, at den ekstreme nedbørsstigning, der blev observeret efter 1996, var forårsaget af drivhusgasser fra menneskelig aktivitet og et varmere Nordatlanterhav. Nordatlantens opvarmning siden 1990'erne, kan tilskrives multidekadal variabilitet, nedsatte industrielle aerosoler, og øgede drivhusgasser. Da luftkvaliteten blev forbedret på grund af Clean Air Act fra 1970, aerosoler, der forurenede atmosfæren og reflekterede sollys, er faldet. Dette reducerede afkøling fra færre aerosoler, kombineret med opvarmning fra øgede drivhusgasser fra menneskelig aktivitet, opvarmede Nordatlanten.

"Vores analyse illustrerer, at reducerede aerosoler og øgede drivhusgasser fra menneskelig aktivitet har bidraget til både stigningen i ekstremt nordøstlig nedbør og den nordatlantiske havoverfladetemperatur, " sagde medforfatter Jonathan Winter, en lektor i geografi og hovedforsker i Applied Hydroclimatology Group i Dartmouth. "Vores forskerhold har udforsket denne dramatiske stigning i ekstrem nedbør i flere år nu, og denne undersøgelse bekræfter, at mennesker faktisk er, delvist ansvarlig for stigningen i kraftige regnhændelser, som vi har oplevet i løbet af de sidste to og et halvt årti."