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O furacão Helene causou inundações mortais e destrutivas quando varreu o sudeste em setembro.26-29, 2024.Em uma ampla faixa do oeste da Carolina do Norte, onde a pior inundação ocorreu, a quantidade de chuva excedeu os níveis que seriam esperados, em média, apenas uma vez a cada 1.000 anos.
Mas esta não foi a primeira tempestade de 1.000 anos na Carolina do Norte este ano.Em meados de setembro, uma tempestade lenta e sem nome produziu mais de trinta centímetros de chuva mais perto da costa atlântica.Esta tempestade inundou áreas que já havia sido encharcado pela tempestade tropical Debby em agosto.
Como cientistas atmosféricos e climatologistas estaduais, acreditamos que é importante que o público compreenda o risco de ocorrência de eventos extremos.Isto é especialmente verdade porque as alterações climáticas alteram as condições que criam e alimentam as tempestades.Veja como os cientistas calculam as probabilidades de tempestades e por que eventos como uma tempestade de 1.000 anos podem acontecer com muito mais frequência em alguns lugares do que o termo sugere.
Prevendo o futuro com base no passado
As estimativas dos períodos de retorno das chuvas – quanto tempo será, em média, entre tempestades de um determinado tamanho – vêm do NÓS.Administração Nacional Oceânica e Atmosférica, a sede do Serviço Meteorológico Nacional.A NOAA publica essas projeções em uma série de relatórios chamados Atlas 14.Arquitetos e engenheiros os utilizam para projetar edifícios, represas, pontes e outras instalações para resistir a fortes chuvas.
As estimativas utilizam dados de precipitação anteriores para calcular a frequência com que ocorrem tempestades de vários tamanhos em determinados locais.Em locais onde as observações históricas de precipitação foram coletadas durante décadas, é possível calcular a quantidade de chuva que é excedida, em média, uma ou duas vezes por ano com uma confiança muito elevada.
Os especialistas então usam métodos estatísticos para estimar com que frequência ocorreriam maiores quantidades de chuva.À medida que os valores aumentam, os cálculos tornam-se menos precisos.Mas ainda é possível fazer estimativas razoáveis de chuvas muito raras.
Os resultados são probabilidades médias de que uma certa quantidade de chuva caia em um determinado local em um determinado ano.Se uma tempestade que produz 15 centímetros de chuva em 24 horas tem 1% de chance de ocorrer em qualquer ano, então esperaríamos que tal tempestade acontecesse uma vez a cada 100 anos, então seu período de retorno é de 100 anos. anos.Pode-se esperar que um evento com 0,1% de chance de acontecer em um determinado ano ocorra uma vez a cada 1.000 anos, em média, por isso é chamado de evento de 1.000 anos.
Não é 'um e pronto'
O problema com termos como evento de 100 anos ou evento de 1.000 anos é que muitas pessoas os ouvem e presumem que significam que outra tempestade desse tamanho não deverá ocorrer nos próximos 99 ou 999 anos.Essa é uma conclusão razoável, mas está incorreta.Cada tempestade é um evento individual, por isso só porque uma se torna invulgarmente grande não significa que outra tempestade um ano depois também não possa exceder as probabilidades.
Imagine que você está jogando um par de dados.As chances de lançar um par de seis são pequenas – apenas 1 em 36, ou um pouco menos de 3%.Mas se você lançar os dados novamente, as probabilidades não mudam – elas são as mesmas para esse lançamento e para o anterior.
Uma forma mais precisa de comunicar as probabilidades de tempestades é pensar na probabilidade de excedência anual – a probabilidade de ocorrer uma tempestade de uma determinada dimensão num único ano.Uma tempestade de 1.000 anos tem 0,1% de chance de ocorrer em qualquer ano e a mesma probabilidade de ocorrer novamente no ano seguinte e no ano seguinte.
Desde os EUAé um país grande, devemos esperar ver um monte de tempestades com probabilidade de 0,1% todos os anos.A chance de tal tempestade ocorrer em qualquer local específico é extremamente baixa, mas a chance de ocorrer em algum lugar torna-se um pouco maior.
Dito de outra forma, mesmo que seja improvável que você experimente uma tempestade de 1.000 anos no seu local, provavelmente haverá tempestades de 1.000 anos em algum lugar do país todos os anos.
Diferentes áreas veem diferentes tipos de tempestades
No mundo real, as tempestades reais não são distribuídas aleatoriamente;eles são resultado de processos atmosféricos como tempestades e furacões, que são produzidos por padrões climáticos locais e regionais.Portanto, um mapa de tempestades reais de 1.000 anos mostraria aglomerados refletindo furacões ao longo da Costa Leste, rios atmosféricos ao longo da Costa Oeste e complexos de tempestades em as Grandes Planícies, onde se formam sistemas de tempestades.
Os tipos de tempestade são importantes porque têm durações diferentes.Quase todos os raros eventos de precipitação extrema de 1 hora estão associados a tempestades, enquanto aqueles que duram 48 ou 72 horas são frequentemente causados por furacões ou seus remanescentes.
A Carolina do Norte e a Carolina do Sul, que são frequentemente afetadas por furacões e tempestades tropicais, registaram numerosos eventos de precipitação extrema nos últimos anos.Eles incluem tempestades recordes em outubro de 2015 na Carolina do Sul; Furacão Mateus em 2016; Furacão Florença em 2018; a mencionada tempestade sem nome em setembro de 2024;e agora, o furacão Helene.
Na verdade, desde 2002, os três EUA.tempestades que provocaram chuvas com magnitude de 1.000 anos nas maiores áreas atingiram todas as Carolinas:a tempestade de outubro de 2015, Florence e Helene.
Carregando os dados meteorológicos
Por que tantas tempestades que, histórica e estatisticamente, deveriam ser extremamente raras, atingiram as Carolinas em apenas alguns anos?Existem duas razões principais, que estão relacionadas.
Primeiro, estimar a probabilidade de eventos raros requer quantidades cada vez maiores de dados.O Atlas 14 da NOAA foi atualizado pela última vez para as Carolinas em 2006, e esses cálculos usaram apenas dados até 2000.
À medida que ocorrem mais tempestades e mais dados são recolhidos, as estimativas tornam-se mais robustas.Dado que medições confiáveis de precipitação remontam apenas a cerca de 100 anos, a verdadeira probabilidade de tanta chuva nas Carolinas pode ter sido subestimado até agora.
Em segundo lugar, estas estatísticas pressupõem que o clima não está a mudar, mas sabemos que está.Especialmente nas regiões próximas da costa, a frequência de chuvas fortes tem aumentou como resultado das mudanças climáticas causadas pelo homem.O ar mais quente pode reter mais umidade, e os oceanos mais quentes fornecem essa umidade como combustível para chuvas fortes.
Como resultado, as alterações climáticas estão a provocar tempestades que até agora eram extremamente raras. um pouco mais provável.Embora as Carolinas possam ter tido um azar especial nos últimos anos, os dados também estão cada vez mais voltados para chuvas mais intensas – uma tendência que coloca grandes desafios à preparação e recuperação de emergências.
NOAA está atualmente desenvolvendo Atlas 15, que atualizará as estimativas atuais com dados mais recentes e incorporará os efeitos das alterações climáticas.A agência também planeja modernizar suas estimativas de uma quantidade relacionada conhecida como precipitação máxima provável, que é uma estimativa do pior caso de precipitação que poderia ocorrer em um local.
Os engenheiros utilizam estas estimativas para conceber grandes instalações críticas, tais como barragens, que possam resistir às inundações que ocorreriam com o pior cenário de chuva nos seus locais.A Carolina do Norte desenvolveu sua própria versão do Atlas 15, devido à necessidade urgente de planejar a infraestrutura de transporte para lidar com mais eventos como Florence e Helene.
Essas atualizações fornecerão informações que podem ser usadas para melhor planejamento e tomada de decisão.Mesmo assim, as chuvas extremas ainda serão um grande perigo, com impactos significativos em muitos países dos EUA.comunidades.