À medida que chuvas extremas provocam inundações em todo o mundo, os cientistas analisam mais de perto o papel do aquecimento global

Chuvas torrenciais fizeram água lamacenta correr pelas ruas de Líbia, Grécia e Espanha e partes inundadas Hong Kong e Cidade de Nova York em setembro de 2023.Milhares de pessoas morreram na cidade de Derna, na Líbia.Zagora, na Grécia, viu um recorde de 30 polegadas de chuva, o equivalente a um ano e meio de chuva caindo em 24 horas.

Algumas semanas antes, as chuvas de monções provocaram deslizamentos de terra mortais e inundações em o Himalaia que matou dezenas de pessoas na Índia.

Após graves inundações este ano em quase todos os continentes, incluindo deslizamentos de terra e inundações na Califórnia no início de 2023 e devastador inundações em Vermont e Nova York em julho, pode parecer que chuvas extremas estão se tornando mais comuns.

Então, qual é o papel do aquecimento global nisso?E o mais importante, o que podemos fazer para nos adaptarmos a esta nova realidade?

Como um cientista climático com formação em engenharia civil, estou interessado em explorar as ligações entre a ciência das alterações climáticas e os fenómenos meteorológicos extremos, por um lado, e os impactos que esses acontecimentos têm nas nossas vidas quotidianas, por outro.Compreender as ligações é crucial para desenvolver estratégias sólidas de adaptação às alterações climáticas.

Atmosfera mais sedenta, precipitação mais extrema

À medida que as temperaturas sobem, a atmosfera mais quente pode reter mais vapor de água.A evaporação da água da terra e dos oceanos também aumenta.Essa água terá que eventualmente retornar à terra e aos oceanos.

Simplesmente, à medida que a atmosfera absorve mais umidade, ela despeja mais precipitação durante as tempestades.Os cientistas esperam cerca de Aumento de 7% na intensidade da precipitação durante tempestades extremas para cada 1 grau Celsius (1,8 graus Fahrenheit) de aquecimento.

Este aumento na quantidade de umidade que o ar pode reter é o que os cientistas chamam de Relacionamento de Clausius Clapeyron.Mas outros factores, tais como mudanças nos padrões do vento, rastros de tempestade e quão saturado o ar está, também desempenham um papel na intensidade da precipitação.

Líquido vs.congelado:A chuva é o que mais importa

Um fator que determina a gravidade das inundações é se a água cai na forma de chuva ou neve.O escoamento quase instantâneo da chuva, em oposição à libertação mais lenta de água proveniente do degelo da neve, provoca inundações mais graves, deslizamentos de terras e outros perigos – especialmente nas regiões montanhosas e nas áreas a jusante, onde vive cerca de um quarto da população mundial.

Acredita-se que uma maior proporção de chuvas extremas, em vez de neve, tenha sido um dos principais contribuintes para a inundações devastadoras e deslizamentos de terra no Himalaia em agosto de 2023, embora ainda estejam em andamento pesquisas para confirmar isso.Além disso, um Exame de 2019 dos padrões de inundação em 410 bacias hidrográficas no oeste dos EUAdescobriram que os maiores picos de escoamento provocados pelas chuvas foram mais de 2,5 vezes maiores do que aqueles provocados pelo degelo.

Em um Estudo de 2023 na revista Nature, meus colegas e eu demonstramos que a intensidade da precipitação extrema está aumentando a um ritmo mais rápido do que a relação Clausius Clapeyron sugeriria – até 15% por 1 C (1,8 F) de aquecimento – em regiões de alta latitude e montanhosas, como o Himalaia, Alpes e Montanhas Rochosas.

A razão para este aumento amplificado é que o aumento das temperaturas está a transferir a precipitação para mais chuva e menos neve nestas regiões.Uma proporção maior desta precipitação extrema cai sob a forma de chuva.

No nosso estudo, analisámos as chuvas mais fortes no Hemisfério Norte desde a década de 1950 e descobrimos que o aumento na intensidade das chuvas extremas variou com a altitude.As montanhas no oeste americano, partes dos Montes Apalaches, os Alpes na Europa e os Himalaias e as montanhas do Hindu Kush na Ásia também mostraram fortes efeitos.Além disso, os modelos climáticos sugerem que a maioria destas regiões provavelmente registará um aumento de sete a oito vezes na ocorrência de eventos de precipitação extrema até ao final do século XXI.

As inundações não são apenas um problema de curto prazo

As mortes e os danos causados ​​a casas e cidades captam a maior parte da atenção no rescaldo das cheias, mas o aumento das cheias também tem efeitos a longo prazo no abastecimento de água em reservatórios que são cruciais para as comunidades e a agricultura em muitas regiões.

Por exemplo, no oeste dos EUA, os reservatórios são frequentemente mantidos o mais próximo possível da capacidade máxima durante o degelo da primavera para fornecer água para os meses secos do verão.As montanhas funcionam como reservatórios naturais, armazenando a neve do inverno e liberando a neve derretida lentamente.

No entanto, nossas descobertas recentes sugerem que, com o mundo a mudar rapidamente para um clima dominado por fortes chuvas - e não por neve - os gestores dos recursos hídricos terão cada vez mais de deixar mais espaço nos seus reservatórios para armazenar grandes quantidades de água, em antecipação a desastres, para minimizar o risco de inundações a jusante. .

Preparando-se para um futuro mais feroz

Os esforços globais para reduzir as emissões de gases com efeito de estufa têm aumentado, mas as pessoas ainda precisam de se preparar para um clima mais severo.O destrutivo tempestades que atingiram a região do Mediterrâneo em 2023 fornecem um argumento convincente para a importância da adaptação.Quebraram recordes de precipitação extrema em muitos países e causaram danos extensos.

Um factor principal que contribuiu para a catástrofe na Líbia foi a rompimento de barragens antigas que conseguiu que a água escorresse de terreno montanhoso.

Isto sublinha a importância de atualizar os códigos de projeto para que as infraestruturas e os edifícios sejam construídos para sobreviver a futuras chuvas e inundações, e de investir em novas soluções de engenharia para melhorar a resiliência e proteger as comunidades contra condições meteorológicas extremas.Também pode significar não construir em regiões com elevados riscos futuros de inundações e deslizamentos de terra.

Este artigo, publicado originalmente em setembro.19 de outubro de 2023 foi atualizado com enchentes na cidade de Nova York.