Perché così tante tempeste storicamente rare colpiscono la Carolina?La geografia mette a rischio questi stati e il cambiamento climatico sta caricando i dadi

L'uragano Helene ha causato inondazioni mortali e distruttive quando attraversò il sud-est l'11 settembre.26-29, 2024.Attraverso un'ampia fascia della Carolina del Nord occidentale, dove si è verificata la peggiore inondazione, la quantità di precipitazioni ha superato i livelli attesi in media solo una volta ogni 1.000 anni.

Ma questo non è stato il primo temporale di 1.000 anni nella Carolina del Nord quest’anno.A metà settembre, un temporale lento e senza nome ha prodotto più di un metro di pioggia più vicino alla costa atlantica.Questa tempesta ha inondato le aree che era già stato inzuppato dalla tempesta tropicale Debby nel mese di agosto.

COME scienziati dell'atmosfera E climatologi statali, riteniamo che sia importante che il pubblico comprenda il rischio che possano verificarsi eventi estremi.Ciò è particolarmente vero in quanto il cambiamento climatico altera le condizioni che creano e alimentano le tempeste.Ecco come gli scienziati calcolano le probabilità delle tempeste e perché eventi come una tempesta di 1.000 anni possono verificarsi molto più frequentemente in alcuni luoghi di quanto suggerisca questo termine.

Prevedere il futuro basandosi sul passato

Le stime dei periodi di ritorno delle precipitazioni – quanto tempo intercorrerà, in media, tra tempeste di una data dimensione – provengono dal NOI.Amministrazione nazionale oceanica e atmosferica, sede del Servizio Meteorologico Nazionale.La NOAA pubblica queste proiezioni in una serie di rapporti chiamati Atlante 14.Architetti e ingegneri li utilizzano per progettare edifici, dighe, ponti e altre strutture in grado di resistere a forti piogge.

Le stime utilizzano i dati sulle precipitazioni passate per calcolare la frequenza con cui si verificano temporali di varie dimensioni in determinate località.Nei luoghi in cui sono state raccolte per decenni osservazioni storiche sulle precipitazioni, è possibile calcolare la quantità di pioggia che viene superata, in media, una o due volte all’anno con una confidenza molto elevata.

Gli esperti utilizzano quindi metodi statistici per stimare la frequenza con cui si verificherebbero quantità di pioggia maggiori.Man mano che gli importi aumentano, i calcoli diventano meno precisi.Ma è ancora possibile fare stime ragionevoli di eventi di pioggia molto rari.

I risultati rappresentano le probabilità medie che una certa quantità di pioggia cada in una determinata località in un dato anno.Se una tempesta che produce 6 pollici (15 centimetri) di pioggia in 24 ore ha una probabilità dell’1% di verificarsi in un anno, allora ci aspetteremmo che una tempesta del genere si verifichi una volta ogni 100 anni, quindi il suo periodo di ritorno sarebbe di 100 anni.Un evento con una probabilità dello 0,1% di verificarsi in un dato anno potrebbe verificarsi in media una volta ogni 1.000 anni, quindi viene definito evento di 1.000 anni.

Non è “una cosa fatta”

Il problema con termini come evento di 100 anni o evento di 1.000 anni è che molte persone li sentono e presumono che significhino che un’altra tempesta di quelle dimensioni non dovrebbe verificarsi per altri 99 o 999 anni.Questa è una conclusione ragionevole, ma non è corretta.Ogni tempesta è un evento individuale, quindi solo perché una diventa insolitamente grande non significa che anche un'altra tempesta un anno dopo non possa superare le probabilità.

Immagina di lanciare un paio di dadi.Le probabilità di lanciare una coppia di sei sono piccole – giusto 1 su 36, o poco meno del 3%.Ma se lanci di nuovo i dadi, le probabilità non cambiano: sono le stesse per quel lancio e per quello precedente.

Un modo più accurato per comunicare le probabilità di tempesta è pensare alla probabilità di superamento annuale, ovvero la possibilità che un temporale di una determinata entità possa verificarsi in un singolo anno.Una tempesta di 1.000 anni ha una probabilità dello 0,1% di verificarsi in qualsiasi anno e la stessa probabilità di verificarsi di nuovo l’anno successivo e l’anno successivo.

Dato che gli Stati Unitiè un paese grande, dovremmo aspettarci di vedere una serie di temporali con una probabilità dello 0,1% ogni anno.La possibilità che una tempesta del genere si verifichi in un luogo specifico è estremamente bassa, ma la possibilità che si verifichi da qualche parte diventa un po’ più alta.

In altre parole, anche se è improbabile che si verifichi una tempesta di 1.000 anni nella tua zona, è probabile che si verifichino tempeste di 1.000 anni da qualche parte nel paese ogni anno.

Aree diverse vedono diversi tipi di tempeste

Nel mondo reale, i temporali reali non sono distribuiti in modo casuale;sono il risultato di processi atmosferici come temporali e uragani, che sono prodotti da modelli climatici locali e regionali.Quindi una mappa dei temporali effettivi di 1.000 anni mostrerebbe gruppi che riflettono gli uragani lungo la costa orientale, i fiumi atmosferici lungo la costa occidentale e i complessi temporaleschi in le Grandi Pianure, dove si formano i sistemi temporaleschi.

I tipi di tempesta sono importanti perché hanno durate diverse.Quasi tutti i rari eventi di precipitazioni estreme della durata di 1 ora sono associati a temporali, mentre quelli che durano 48 o 72 ore sono spesso causati da uragani o dai loro residui.

Negli ultimi anni la Carolina del Nord e la Carolina del Sud, spesso colpite da uragani e tempeste tropicali, sono state teatro di numerosi eventi piovosi estremi.Includono temporali da record nell’ottobre 2015 nella Carolina del Sud; Uragano Matthew nel 2016; Uragano Firenze nel 2018; la suddetta tempesta senza nome nel settembre 2024;e ora, l'uragano Helene.

Infatti, dal 2002, i tre U.S.tempeste che hanno fatto cadere precipitazioni di magnitudo 1.000 anni sulle aree più grandi hanno tutte colpito la Carolina:la tempesta dell'ottobre 2015, Florence ed Helene.

Caricamento dei dadi meteorologici

Perché così tante tempeste che, storicamente e statisticamente, dovrebbero essere estremamente rare, hanno colpito la Carolina in pochi anni?Ci sono due ragioni principali, che sono correlate.

Innanzitutto, la stima della probabilità di eventi rari richiede quantità di dati sempre più grandi.L’Atlante 14 della NOAA è stato aggiornato l’ultima volta per le Carolina nel 2006 e tali calcoli utilizzavano solo dati fino al 2000.

Man mano che si verificano più tempeste e vengono raccolti più dati, le stime diventano più solide.Dato che le misurazioni affidabili delle precipitazioni risalgono solo a circa 100 anni fa, la vera probabilità che piova così tanto in Carolina potrebbe essere stato sottovalutato fino ad ora.

In secondo luogo, queste statistiche presuppongono che il clima non stia cambiando, ma noi sappiamo che è così.Soprattutto nelle regioni vicine alle coste, la frequenza delle forti piogge è elevata aumentato a causa dei cambiamenti climatici causati dall’uomo.L’aria più calda può trattenere più umidità e gli oceani più caldi forniscono quell’umidità come combustibile per forti piogge.

Di conseguenza, il cambiamento climatico sta provocando temporali che ora erano estremamente rari un po' più probabile.Sebbene la Carolina possa essere stata particolarmente sfortunata negli ultimi anni, i dadi si stanno anche spostando verso piogge più forti, una tendenza che pone grandi sfide per la preparazione alle emergenze e la ripresa.

NOAA è attualmente in fase di sviluppo Atlante 15, che aggiornerà le stime attuali con dati più recenti e incorporerà gli effetti del cambiamento climatico.L'agenzia prevede inoltre di aggiornare le proprie stime di una quantità correlata nota come probabile massimo di precipitazioni, che è una stima delle precipitazioni nel caso peggiore che potrebbero verificarsi in una località.

Gli ingegneri utilizzano queste stime per progettare grandi strutture critiche, come le dighe, in grado di resistere alle inondazioni che si verificherebbero con le precipitazioni nello scenario peggiore nei loro siti.La Carolina del Nord ha sviluppato una propria versione di Atlas 15, a causa dell’urgente necessità di pianificare le infrastrutture di trasporto per gestire più eventi come Florence e Helene.

Questi aggiornamenti forniranno informazioni che possono essere utilizzate per migliore pianificazione e processo decisionale.Anche così, le precipitazioni estreme continueranno a rappresentare un grave pericolo, con impatti significativi su molti Stati Uniti.comunità.