بينما تؤدي الأمطار الغزيرة إلى حدوث فيضانات في جميع أنحاء العالم، يلقي العلماء نظرة فاحصة على دور ظاهرة الاحتباس الحراري

وأدى هطول الأمطار الغزيرة إلى تدفق المياه الموحلة عبر الشوارع ليبيا, اليونان و إسبانيا وغمرت أجزاء من هونج كونج و مدينة نيويورك في سبتمبر 2023.ولقي آلاف الأشخاص حتفهم في مدينة درنة الليبية.وشهدت زاكورة باليونان رقما قياسيا بلغ 30 بوصة من الأمطار، أي ما يعادل سنة ونصف من الأمطار تتساقط خلال 24 ساعة.

وقبل بضعة أسابيع، تسببت الأمطار الموسمية في حدوث انهيارات أرضية مميتة وفيضانات جبال الهيمالايا الذي - التي قتل العشرات من الناس في الهند.

بعد الفيضانات الشديدة التي ضربت كل القارات تقريبًا هذا العام، بما في ذلك الانهيارات الطينية والفيضانات في ولاية كاليفورنيا في أوائل عام 2023 ومدمرة فيضانات في فيرمونت ونيويورك في شهر يوليو، قد يبدو أن هطول الأمطار الغزيرة أصبح أكثر شيوعًا.

إذن، ما هو الدور الذي تلعبه ظاهرة الاحتباس الحراري في هذا؟والأهم من ذلك، ماذا يمكننا أن نفعل للتكيف مع هذا الواقع الجديد؟

ك عالم المناخ مع خلفيتي في الهندسة المدنية، أنا مهتم باستكشاف الروابط بين علم تغير المناخ والظواهر الجوية المتطرفة من ناحية وتأثيرات تلك الأحداث على حياتنا اليومية من ناحية أخرى.إن فهم الروابط أمر بالغ الأهمية من أجل تطوير استراتيجيات سليمة للتكيف مع تغير المناخ.

جو أكثر عطشًا، وهطول أمطار أكثر تطرفًا

مع ارتفاع درجات الحرارة، يمكن أن يكون الجو أكثر دفئا عقد المزيد من بخار الماء.كما يزداد تبخر الماء من الأرض والمحيطات.ويجب أن تعود هذه المياه في النهاية إلى الأرض والمحيطات.

ببساطة، عندما يمتص الغلاف الجوي المزيد من الرطوبة، فإنه يتسبب في هطول المزيد من الأمطار أثناء العواصف.ويتوقع العلماء حوالي أ زيادة 7% في شدة هطول الأمطار أثناء العواصف الشديدة لكل درجة مئوية واحدة (1.8 درجة فهرنهايت) من الاحترار.

هذه الزيادة في كمية الرطوبة التي يمكن أن يحملها الهواء هي ما يسميه العلماء علاقة كلاوسيوس كلابيرون.لكن هناك عوامل أخرى، مثل التغيرات في أنماط الرياح، مسارات العاصفة ومدى تشبع الهواء, ، تلعب أيضًا دورًا في مدى شدة هطول الأمطار.

السائل مقابل.المجمدة:المطر يهم أكثر

أحد العوامل التي تحدد شدة الفيضانات هو ما إذا كانت المياه تتساقط على شكل أمطار أو ثلوج.ويؤدي الجريان السطحي شبه الفوري للأمطار، على عكس إطلاق المياه بشكل أبطأ نتيجة ذوبان الثلوج، إلى المزيد من الفيضانات الشديدة والانهيارات الأرضية وغيرها من المخاطر - وخاصة في المناطق الجبلية والمناطق الواقعة أسفل مجرى النهر، حيث يعيش حوالي ربع سكان العالم.

يُعتقد أن نسبة أعلى من الأمطار الغزيرة بدلاً من الثلوج كانت مساهماً رئيسياً في فيضانات وانهيارات أرضية مدمرة في جبال الهيمالايا في أغسطس 2023، على الرغم من أن الأبحاث لا تزال جارية لتأكيد ذلك.بالإضافة إلى ذلك، أ فحص أنماط الفيضانات 2019 عبر 410 مستجمعات مائية في غرب الولايات المتحدة.وجد أن أكبر قمم الجريان السطحي الناتجة عن هطول الأمطار كانت أكبر بأكثر من 2.5 مرة من تلك الناجمة عن ذوبان الثلوج.

في أ دراسة 2023 في مجلة الطبيعة, لقد أثبتنا أنا وزملائي أن شدة هطول الأمطار الشديدة تتزايد بمعدل أسرع مما تقترحه علاقة كلاوسيوس كلابيرون - ما يصل إلى 15٪ لكل درجة مئوية (1.8 فهرنهايت) من الاحترار - في المناطق الجبلية وخطوط العرض العليا مثل جبال الهيمالايا وجبال الألب والروكي.

والسبب في هذه الزيادة المتضخمة هو أن ارتفاع درجات الحرارة يؤدي إلى تحويل هطول الأمطار نحو المزيد من الأمطار وانخفاض الثلوج في هذه المناطق.وتتساقط نسبة أكبر من هذا الهطول الشديد على شكل أمطار.

في دراستنا، نظرنا إلى هطول الأمطار الغزيرة في نصف الكرة الشمالي منذ خمسينيات القرن العشرين، ووجدنا أن الزيادة في شدة هطول الأمطار الغزيرة تختلف باختلاف الارتفاع.كما أظهرت الجبال في الغرب الأمريكي وأجزاء من جبال الآبالاش وجبال الألب في أوروبا وجبال الهيمالايا وجبال هندو كوش في آسيا تأثيرات قوية.علاوة على ذلك، تشير النماذج المناخية إلى أن معظم هذه المناطق من المرجح أن تشهد زيادة بمقدار سبعة إلى ثمانية أضعاف في حدوث ظواهر هطول الأمطار الغزيرة بحلول نهاية القرن الحادي والعشرين.

الفيضانات ليست مجرد مشكلة قصيرة المدى

تحظى الوفيات والأضرار التي تلحق بالمنازل والمدن بنصيب الأسد من الاهتمام في أعقاب الفيضانات، ولكن زيادة الفيضانات لها أيضًا آثار طويلة المدى على إمدادات المياه في الخزانات التي تعتبر بالغة الأهمية للمجتمعات والزراعة في العديد من المناطق.

على سبيل المثال، في غرب الولايات المتحدة، غالبًا ما يتم الاحتفاظ بالخزانات بالقرب من طاقتها الكاملة قدر الإمكان أثناء ذوبان الثلوج في الربيع لتوفير المياه لأشهر الصيف الجافة.تعمل الجبال كخزانات طبيعية، حيث تقوم بتخزين تساقط الثلوج في فصل الشتاء ومن ثم إطلاق الثلوج الذائبة بوتيرة بطيئة.

لكن، النتائج الأخيرة التي توصلنا إليها تشير إلى أنه مع تحول العالم بسرعة نحو مناخ تهيمن عليه الأمطار الغزيرة - وليس الثلوج - سيتعين على مديري الموارد المائية بشكل متزايد ترك مساحة أكبر في خزاناتهم لتخزين كميات كبيرة من المياه تحسبا للكوارث لتقليل مخاطر الفيضانات في اتجاه مجرى النهر. .

الاستعداد لمستقبل أكثر شراسة

تتزايد الجهود العالمية للحد من انبعاثات الغازات الدفيئة، لكن لا يزال يتعين على الناس الاستعداد لمناخ أكثر شراسة.المدمرة العواصف التي ضربت منطقة البحر الأبيض المتوسط في عام 2023 يقدم حجة مقنعة لأهمية التكيف.لقد حطمت الأرقام القياسية لهطول الأمطار الشديد في العديد من البلدان وتسببت في أضرار جسيمة.

كان العامل الرئيسي الذي ساهم في الكارثة في ليبيا هو انفجار السدود القديمة التي تمكنت من تدفق المياه من التضاريس الجبلية.

وهذا يؤكد أهمية تحديث قوانين التصميم بحيث يتم إنشاء البنية التحتية والمباني لتتمكن من الصمود في وجه الأمطار الغزيرة والفيضانات في المستقبل، والاستثمار في الحلول الهندسية الجديدة لتحسين المرونة وحماية المجتمعات من الظروف الجوية القاسية.وقد يعني أيضا لا بناء في المناطق مع ارتفاع مخاطر الفيضانات والانهيارات الأرضية في المستقبل.

هذه المقالة، نشرت أصلا في سبتمبر.تم تحديث 19 نوفمبر 2023 بالفيضانات في مدينة نيويورك.