Forskere udvikler en ny måde at forudsige tørker

Forskere, der ser på de meteorologiske virkninger af klimaændringer, har typisk set på stigninger i hårdt vejr og orkaner. Nu studerer de en anden konsekvens af global opvarmning, der vil have betydelige økonomiske konsekvenser:tørke.

Forskere ved U.S. Department of Energys (DOE) Argonne National Laboratory har udviklet en ny metode til at vurdere sandsynligheden for ekstreme tørkeforhold i flere forskellige regioner i USA i løbet af resten af ​​århundredet. Ved at bruge denne metode, baseret på meget detaljerede regionale klimamodeller, har de fundet ud af, at tørke sandsynligvis vil blive forværret af global opvarmning. Dette fund er især sandsynligt i regioner som Midtvesten, det nordvestlige USA og Californiens Central Valley.

"Den forventede forværring af tørke som følge af global opvarmning vil sandsynligvis have betydelige konsekvenser i form af tab af afgrøder, skovbrande og efterspørgsel efter vandressourcer," siger Rao Kotamarthi, en miljøforsker i Argonne og forfatter til den nye undersøgelse.

Ved at se på fremtidige prognoser for tørke i løbet af resten af ​​århundredet, mener forskerne, at den nye teknik kan hjælpe dem med at forstå "flash tørke"-hændelser, der har en hurtig begyndende periode, der kan være så kort som få uger. "Flash tørker, som deres navn antyder, sker virkelig hurtigt," sagde Kotamarthi. "Mens konventionel tørke er relateret til en langvarig mangel på nedbør, opstår lyntørke på grund af høje temperaturer og ekstremt høje fordampningshastigheder."

I modsætning til orkaner, som har en streng klassificeringsskala, bruger videnskabsmænd forskellige metoder til at klassificere tørke. Disse spænder fra rapporter fra landmænd til bemærkede nedbørsunderskud for at vurdere, hvilke regioner der oplevede en tørke. I nogle regioner af landet, der typisk oplever forholdsvis lav nedbør til at begynde med, såsom det sydvestlige USA, er mangel på nedbør muligvis ikke tilstrækkelig til at repræsentere virkningen af ​​en tørke tilstrækkeligt, sagde Kotamarthi.

I stedet for at bruge nedbørsunderskud til at identificere tørke, vendte forskerne sig til en ny foranstaltning kaldet damptryksunderskud eller VPD. VPD beregnes ud fra en kombination af temperatur og relativ luftfugtighed og består af forskellen mellem, hvor meget vanddamp luften kan indeholde, når den er mættet, og den samlede mængde vanddamp, der er tilgængelig. "En længere periode med højere end gennemsnittet VPD kan betyde, at en tørke opstår," sagde Argonne miljøforsker Brandi Gamelin. "Vi ser anderledes på tørke ved at omgå nedbør helt - for primært at se på effekten af ​​temperatur og fremtidige temperaturændringer på tørke."

Fordi mængden af ​​vand, som luft kan holde, afhænger af dens temperatur, har varmere luft typisk en højere VPD end koldere luft. "Kold luft bevarer mindre fugt end varm luft, så jo varmere lufttemperaturen er, jo mere vanddamp kan den holde, hvilket kan trække fugt ud af overfladen og tørre den ud," sagde Gamelin.

Ifølge Gamelin repræsenterer positive værdier af det Argonne-producerede Standardized VPD Drought Index (SVDI) tørrebetingelser.

Fordi de nuværende tørkeovervågningsindekser er afhængige af ugentlige eller månedlige data, repræsenterer de typisk efterslæbende indikatorer for faktisk tørke. Fordi SVDI bruger daglige data, er det nyttigt til at identificere lyntørke, der sker over en kortere periode, sagde Gamelin.

Et papir baseret på undersøgelsen, "Projected U.S. Drought Extremes through the 21st century with vapor pressure deficit," udkom i 21. maj-udgaven afScientific Reports.

Ud over Kotamarthi og Gamelin omfatter andre forfattere af undersøgelsen Argonnes Jeremy Feinstein, Jiali Wang, Julie Bessac og Eugene Yan. + Udforsk yderligere

Tørke forplanter sig selv, ligesom skovbrande