Inondazioni nel Midwest, innescato da un intenso "ciclone bomba, " ha devastato parti della regione, che è stata colpita da eventi alluvionali negli ultimi decenni.

Le inondazioni sono innescate da eventi piovosi estremi, spesso combinato con le condizioni del terreno, come terreno saturo o ghiacciato, che rendono più difficile l'infiltrazione dell'acqua nel terreno, che aumenta il deflusso.

Il riscaldamento globale ha il potenziale per intensificare il ciclo dell'acqua della Terra, che altererà la quantità, frequenza, intensità e durata delle piogge e delle nevicate. Come hanno dimostrato le mie ricerche e il lavoro di altri, tutti questi cambiamenti aumentano il rischio di inondazioni per gli stati del Midwest.

Un Midwest più umido

C'è un forte consenso tra gli scienziati sul fatto che il cambiamento climatico renderà molte parti del mondo più umide. Ciò accade perché le temperature più elevate aumentano la velocità con cui l'umidità evapora dalla superficie terrestre, e l'aria più calda trattiene più umidità dell'aria fredda. Per ogni grado Celsius di riscaldamento, la capacità di trattenere l'umidità dell'atmosfera aumenta di circa il 7%, basandosi su leggi fisiche consolidate.

Quando l'aria diventa più umida, possiamo aspettarci più precipitazioni, ma l'aumento non è uniforme. Supponendo che i modelli del vento non cambino in modo significativo, più umidità sarà trasportata in alcune regioni sotto l'influenza delle tracce del temporale. Ciò significa che è probabile che le aree colpite dalle tempeste subiscano aumenti superiori alla media delle precipitazioni e dei rischi di inondazioni, mentre è probabile che le aree situate lontano dalle piste del temporale abbiano meno precipitazioni e un maggior rischio di siccità.

Il Midwest degli Stati Uniti si trova in una zona di convergenza dove si incontrano i venti prevalenti che soffiano da est e ovest. La corrente a getto polare soffia da ovest a est lungo il confine tra aria calda e fredda e porta regolarmente tempeste, soprattutto nelle stagioni fredde.

Utilizzando i dati dell'U.S. Historical Climatology Network, Ho dimostrato che dal 1951 al 2013, le precipitazioni medie per gli Stati Uniti sono aumentate dell'1,6% per decennio. Nel Midwest, però, è aumentato di circa il 2,1 per cento per decennio, e le precipitazioni invernali sono aumentate del 3,7% per decennio. Circa la metà di questa crescita è stata causata da tempeste più frequenti, e l'altra metà può essere attribuita all'aumento dell'intensità dei temporali.

Ho anche utilizzato modelli climatici regionali ad alta risoluzione per simulare i futuri cambiamenti climatici nel Midwest per il periodo 2040-2070 rispetto al 1970-2000. In questo studio ho scoperto che è probabile che le precipitazioni medie in tutta la regione aumenteranno dell'8% entro la metà del secolo, e le precipitazioni invernali dovrebbero aumentare fino al 12%. La parte settentrionale della regione potrebbe vedere un aumento ancora maggiore, probabilmente a causa della maggiore evaporazione dai Grandi Laghi derivante dalle temperature più elevate e dalla minore copertura di ghiaccio in inverno mentre la regione si riscalda.

Tempo più tempestoso

Con più umidità nell'atmosfera, è probabile che i sistemi di tempesta producano eventi di pioggia più pesanti. L'aumento dell'umidità nell'atmosfera aumenta anche il calore latente, ovvero il calore rilasciato dal vapore acqueo mentre si condensa in gocce liquide nell'aria. Questo calore fornisce più energia per aumentare l'intensità delle tempeste.

Questi fattori significano che è probabile che il cambiamento climatico causi un aumento sproporzionato degli eventi di forti precipitazioni nel Midwest, una tendenza che è già evidente guardando i dati climatici storici. Dal 1951 al 2013, il mio studio ha rilevato che le precipitazioni leggere e moderate in tutto il Midwest sono aumentate di circa l'1% ogni decennio, mentre le forti precipitazioni sono aumentate del 4,4% per decennio.

Si prevede che le precipitazioni medie per la regione aumenteranno di circa l'8% entro la metà del secolo, ma si prevede che le forti tempeste – quelle di entità tale da verificarsi solo una volta ogni 25 anni – aumenteranno del 20 percento.

Allagamenti più frequenti

Tutti questi cambiamenti modificheranno significativamente l'idrologia delle inondazioni. Uno studio del 2015 che ha esaminato i dati di scarico da 774 stazioni di misura del flusso dell'indagine geologica degli Stati Uniti in tutto il Midwest dal 1962 al 2011 ha rilevato che il 34% delle stazioni ha mostrato un aumento significativo della frequenza degli eventi di inondazione. L'aumento più pronunciato si è verificato in primavera per le inondazioni associate allo scioglimento delle nevi, pioggia che cade su terreno ghiacciato ed eventi pioggia su neve. Oltre all'aumento delle precipitazioni, questa analisi ha mostrato che lo scioglimento precoce della neve e i cambiamenti nel rapporto pioggia-neve causati dalle temperature più elevate stanno anche guidando il forte aumento delle inondazioni primaverili del Midwest.

Un altro studio ha proiettato i cambiamenti nelle inondazioni dovuti ai cambiamenti climatici e ha calcolato la frequenza con cui un'alluvione media di 100 anni del XX secolo, ovvero, abbastanza grande da avere solo l'1% di possibilità che si verifichi in un dato anno, o una volta in un secolo - è probabile che si ripresenti nel 21° secolo. Per la maggior parte del Midwest, gli autori hanno stimato che la probabilità di tali inondazioni sarebbe probabilmente raddoppiata nel 21° secolo, in modo che quello che una volta era un'alluvione di 100 anni può verificarsi in media ogni 50 anni.

Un terzo studio, pubblicato nel 2016, ha esaminato come il cambiamento climatico potrebbe alterare il flusso dei corsi d'acqua nel nord-est e nel Midwest. L'entità e la tempistica del flusso del flusso possono influenzare le forniture e la qualità dell'acqua, sistemi infrastrutturali e vita acquatica. Questo studio ha rilevato che nel corso di questo secolo, era probabile che i livelli medi di flusso di picco di 100 anni su tre giorni aumentessero dal 10 al 20 percento per la regione del Midwest.

Nel frattempo, gente del Nebraska, Iowa, Wisconsin, Minnesota e South Dakota colpiti dall'ultima tempesta stanno valutando i danni. La NOAA all'inizio di questo mese prevede che le inondazioni storiche saranno seguite da altre piogge e inondazioni questa primavera. Si prevede che le attuali acque alluvionali rimarranno per mesi.

Questo articolo è stato ripubblicato da The Conversation con una licenza Creative Commons. Leggi l'articolo originale.