O que é um rio atmosférico?Com inundações e deslizamentos de terra na Califórnia, um hidrólogo explica o que há de bom e de ruim nessas tempestades e como elas estão mudando

Milhões de californianos foram sob alertas de inundação como um poderoso rio atmosférico trouxe fortes chuvas para a Costa Oeste no início de fevereiro de 2024.Los Angeles viu um dos dias mais chuvosos já registrados com mais de 4 polegadas de chuva em fevereiro.4.Outras comunidades foram atingidas por mais de 30 centímetros de chuva e relataram inundações generalizadas. Detritos e deslizamentos de terra desligar trechos de rodovias e estradas para Malibu.

Foi o mais recente de uma série de rios atmosféricos para trazer chuvas extremas para a Costa Oeste.Embora estas tempestades sejam temidas pelos danos que podem causar, também são essenciais para o abastecimento de água da região, especialmente na Califórnia, já que Qian Cao, explica um hidrólogo da Universidade da Califórnia, em San Diego.

O que são rios atmosféricos?

Um rio atmosférico é um corredor estreito ou filamento de vapor de água concentrado transportado na atmosfera.É como um rio no céu que pode ser 1.000 milhas de comprimento.Em média, os rios atmosféricos têm cerca de duas vezes o fluxo regular do rio Amazonas.

Quando os rios atmosféricos correm contra as montanhas ou entram na dinâmica atmosférica local e são forçados a subir, a umidade que eles carregam esfria e condensa, de modo que podem produzir chuvas intensas ou nevascas.

Os rios atmosféricos ocorrem em todo o mundo, mais comumente nas latitudes médias.Eles se formam quando padrões climáticos em grande escala se alinham para criar canais estreitos, ou filamentos, de intenso transporte de umidade.Estes começam em águas quentes, normalmente oceanos tropicais, e são guiados em direção à costa por correntes de jato de baixo nível à frente de frentes frias de ciclones extratropicais.

Ao longo dos EUANa costa oeste, o Oceano Pacífico serve como reservatório de umidade para a tempestade, e as cadeias de montanhas atuam como barreiras, razão pela qual os lados ocidentais das cordilheiras costeiras e da Serra Nevada veem tanta chuva e neve.

Por que os rios atmosféricos consecutivos apresentam alto risco de inundação?

Rios atmosféricos consecutivos, conhecidos como famílias AR, pode causar inundações significativas.

As primeiras fortes chuvas saturam o solo.Como tempestades consecutivas chegam, sua precipitação cai em solos que não conseguem absorver mais água.Isso contribui para mais escoamento.Rios e riachos enchem.Entretanto, pode haver degelo devido às temperaturas quentes, aumentando ainda mais o escoamento e o risco de inundações.

A Califórnia experimentou um corrida histórica de nove rios atmosféricos consecutivos no período de três semanas em dezembro de 2022 e janeiro de 2023.As tempestades ajudou a trazer de volta a maioria dos reservatórios para as médias históricas em 2023, após vários anos de seca, mas também produziram danos inundações e fluxos de detritos.

A causa das famílias AR é uma área ativa de pesquisa.Em comparação com eventos fluviais atmosféricos únicos, as famílias AR tendem a estar associadas a alturas de pressão atmosférica mais baixas no Pacífico Norte, alturas de pressão mais altas sobre os subtrópicos, uma corrente de jato mais forte e zonalmente mais alongada e temperaturas do ar tropicais mais quentes.

Padrões meteorológicos em grande escala e fenómenos climáticos, como o Oscilação Madden-Julian, ou MJO, também desempenham um papel importante na geração de famílias AR.Uma mudança ativa de MJO ocorreu durante os eventos do início de 2023, inclinando as chances para o aumento da atividade atmosférica dos rios sobre a Califórnia.

Um estudo recente realizado por cientistas de Stanford e da Universidade da Flórida descobriu que as tempestades nas famílias AR causar três a quatro vezes mais danos económicos quando as tempestades chegam consecutivamente do que teriam causado por si mesmas.

Qual a importância dos rios atmosféricos para o abastecimento de água da Costa Oeste?

Sou um hidrólogo pesquisador, então me concentro nos impactos hidrológicos dos rios atmosféricos.Embora possam causar riscos de inundação, os rios atmosféricos também são essenciais para o abastecimento de água no Ocidente.Os rios atmosféricos foram responsáveis ​​pelo fim mais de um terço das principais secas da região, incluindo a grave seca na Califórnia de 2012-16.

Os rios atmosféricos fornecem em média 30% a 50% da precipitação anual da Costa Oeste.

Eles também contribuem para a acumulação de neve, que fornece uma parte significativa do abastecimento de água da Califórnia durante todo o ano.

Num ano normal, um ou dois rios atmosféricos extremos com neve serão os contribuintes dominantes para a acumulação de neve na Serra Nevada.Juntos, os rios atmosféricos irão contribuir com cerca de 30% a 40% do acúmulo total de neve de uma temporada média lá.

É por isso que meus colegas da Centro para extremos climáticos e hídricos ocidentais no Scripps Institution of Oceanography, parte da Universidade da Califórnia, San Diego, trabalha em melhorando as previsões e previsões dos rios atmosféricos.Os gestores da água precisam de ser capazes de regular os reservatórios e descobrir quanta água podem poupar para a estação seca, deixando ao mesmo tempo espaço nos reservatórios para gerir o risco de inundações de futuras tempestades.

Como o aquecimento global está afetando os rios atmosféricos?

O ar mais quente pode reter mais umidade.À medida que as temperaturas globais aumentarem no futuro, podemos esperar rios atmosféricos mais intensos, levando a uma aumento de eventos de precipitação intensa e extrema.

Minha pesquisa também mostra que há mais rios atmosféricos provável de ocorrer simultaneamente durante condições já úmidas.Assim, a chance de inundações extremas também aumenta.Outro estudo, realizado por cientistas da Universidade de Washington, sugere que haverá uma mudança sazonal para rios mais atmosféricos no início da estação chuvosa.

Provavelmente também haverá mais variabilidade ano a ano na precipitação total anual, particularmente na Califórnia, conforme um estudo realizado por meus colegas dos projetos do Center for Western Weather and Water Extremes.

Este artigo foi atualizado em fevereiro.5 de janeiro de 2024, com inundações e deslizamentos de terra na Califórnia.