Mentre la città di Houston continua a riprendersi e ricostruire dopo la storica inondazione scatenata dall'uragano Harvey, la regione dovrà anche prepararsi per un futuro in cui è più probabile che si verifichino tempeste della magnitudo di Harvey.

Un nuovo studio del MIT, pubblicato online questa settimana nel Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze , riferisce che con l'avanzare del cambiamento climatico, la città di Houston, e il Texas in generale, affronterà un rischio crescente di devastazione, Precipitazioni su scala Harvey.

Secondo lo studio, lo stato del Texas aveva una probabilità dell'1% di sperimentare precipitazioni dell'entità di Harvey per un dato anno tra il 1981 e il 2000. Entro la fine di questo secolo, la probabilità annuale che le precipitazioni record dell'uragano Harvey ritornino in Texas salirà al 18%, se la crescita delle emissioni di gas serra nell'atmosfera continua senza attenuazione.

Se il rischio per un tale evento durante questo secolo è aumentato in modo costante, moda lineare, significherebbe che c'era una probabilità del 6% di avere l'entità delle precipitazioni di Harvey in Texas quest'anno.

"Tu stai lanciando i dadi ogni anno, " dice l'autore dello studio Kerry Emanuel, il Cecil e Ida Green Professore di Scienze dell'Atmosfera e condirettore del Centro Lorenz al MIT. "E crediamo che le probabilità di un'alluvione come Harvey stiano cambiando".

Quando il passato non è una guida

Sulla scia di un grande disastro, Emanuele dice che è naturale, e in alcuni casi indispensabile, per chiedere se e quanto presto un simile evento si verificherà di nuovo.

"Supponiamo che tu sia il sindaco di Houston, e hai appena avuto un terribile disastro che ti è costato un'incredibile fortuna, e cercherai nei prossimi anni di rimettere a posto le cose nella tua città, "Dice Emanuel. "Se dovessi installare un sistema fognario più avanzato che potrebbe costare miliardi di dollari, o no? La risposta a questa domanda dipende dal fatto che si pensi che Harvey sia stato un esemplare unico—molto improbabile che accada nei prossimi 100 anni—o se potrebbe essere più comune di quanto pensassi".

Guardare i record storici di precipitazioni estreme non fornirà molte informazioni sul futuro, dice Emanuele. Questo perché le misurazioni passate sono state imprevedibili e difficili da estrapolare in regioni più grandi, e il periodo durante il quale sono stati registrati i dati sulle precipitazioni è relativamente breve. Cosa c'è di più, il cambiamento climatico sta spostando le probabilità in termini di frequenza delle tempeste ad alta intensità in tutto il mondo.

"Se le statistiche sottostanti stanno cambiando, il passato potrebbe non essere una buona guida per il futuro, "Emanuel note sul giornale.

Anziché, gli scienziati si stanno rivolgendo ai modelli climatici per cercare di prevedere il futuro di tempeste come Harvey. Ma lì, sorgono anche sfide, poiché i modelli che simulano il cambiamento climatico su scala globale lo fanno con una risoluzione relativamente grossolana, di circa centinaia di chilometri, mentre gli uragani richiedono risoluzioni di pochi chilometri.

"[I modelli climatici] simulano tempeste fangose ​​simili a uragani, ma sono molto mal risolti, " Emanuel dice. "Non abbiamo la potenza di fuoco computazionale per risolvere tempeste come gli uragani nei modelli climatici di oggi".

uragani, inserito

Emanuel e i suoi colleghi avevano precedentemente ideato una tecnica per simulare lo sviluppo di un uragano in un clima che cambia, utilizzando un modello computazionale specializzato che hanno sviluppato che simula gli uragani ad alte risoluzioni spaziali. Il modello è progettato in modo da poterlo incorporare all'interno di modelli climatici globali più grossolani, una combinazione che si traduce in simulazioni precise di uragani nel contesto di un clima che cambia globalmente.

Emanuel ha utilizzato la tecnica del team per modellare l'attività passata e futura degli uragani sia per la città di Houston che per lo stato del Texas. Fare così, per primo ha incorporato il modello dell'uragano in tre analisi climatiche a griglia:simulazioni del clima globale, sulla base di dati reali del passato, per simulare l'attività degli uragani vicino a Houston tra il 1980 e il 2016.

Ha seminato casualmente ogni modello climatico con centinaia di migliaia di "proto-uragani, " o tempeste in fase iniziale, la maggior parte dei quali si esaurisce naturalmente e non cresce fino a diventare uragani a tutti gli effetti. Delle restanti tempeste, si è concentrato sul 3, 700 tempeste che sono passate entro 300 chilometri da Houston tra il 1980 e il 2016. Ha poi notato la frequenza delle tempeste che hanno prodotto 500 millimetri o più di pioggia, la quantità di pioggia inizialmente stimata subito dopo l'uragano Harvey.

In questo periodo storico, calcolò che la probabilità che una tempesta tipo Harvey producesse almeno 500 millimetri di pioggia a Houston era di circa una volta su 2, 000 anni. Un tale evento, lui scrive, era "'biblico' nel senso che probabilmente si è verificato una volta da quando è stato scritto l'Antico Testamento".

Probabilità tempestose

Per avere un'idea di come questa probabilità, o rischio di una tale tempesta, cambierà in futuro, ha fatto la stessa analisi, questa volta incorporando il modello dell'uragano all'interno di sei modelli climatici globali, ed eseguendo ogni modello dagli anni 2081 al 2100, in uno scenario futuro in cui il clima mondiale cambia a causa della crescita incontenibile delle emissioni di gas serra.

Mentre il rischio annuale di Houston di subire un evento di pioggia di 500 millimetri era di circa 1 su 2, 000 alla fine del secolo scorso, Emanuel ha scoperto che le quote annuali della città aumenteranno in modo significativo, a uno su 100 entro la fine di questo secolo.

Quando ha eseguito la stessa serie di analisi per il Texas nel suo insieme, ha scoperto che, alla fine del XX secolo, lo stato ha affrontato un rischio dell'1% ogni anno di subire una tempesta della scala Harvey. Entro la fine di questo secolo, che il rischio annuo aumenterà al 18 per cento. Se questo aumento avviene linearmente, calcola che quest'anno, le probabilità dello stato erano di circa il 6%, un aumento di sei volte dalla fine del XX secolo.

"Quando prendi molto, molto rara, evento di pioggia estrema come l'uragano Harvey, e sposti la distribuzione della pioggia verso quantità maggiori a causa del cambiamento climatico, ottieni davvero grandi cambiamenti nella probabilità di quegli eventi rari, " Dice Emanuel. "La gente deve capire che i danni di solito sono causati da eventi estremi".

Emanuel spera che i risultati dello studio aiuteranno gli urbanisti e i funzionari governativi a decidere dove e come ricostruire e fortificare le infrastrutture, nonché se ricodificare gli standard edilizi per resistere a tempeste più forti e inondazioni più dannose.

"Stiamo vedendo per il Texas un evento la cui probabilità annuale era dell'1 per cento alla fine del secolo scorso, e potrebbe essere il 18% entro la fine di questo secolo, " Emanuel dice. "Questo è un enorme aumento della probabilità di quell'evento. Così, la gente aveva un piano migliore per questo."