Per tre stagioni di uragani di fila, tempeste con precipitazioni da record hanno causato inondazioni catastrofiche nel sud degli Stati Uniti:Harvey nel 2017, Firenze nel 2018 e Imelda nel 2019.

Una nuova analisi dei ricercatori di Princeton spiega perché è probabile che questa tendenza continui con il riscaldamento globale. Sia il maggiore contenuto di umidità dell'aria più calda che l'aumento della velocità del vento delle tempeste contribuiscono a produrre tempeste più umide, i ricercatori hanno riferito in uno studio pubblicato il 18 ottobre nel Natura Giornale dei partner Scienze del clima e dell'atmosfera .

"I potenziali cambiamenti nella frequenza di occorrenza e nei tassi di pioggia dei cicloni tropicali sono le principali preoccupazioni per i rischi di inondazioni negli Stati Uniti, soprattutto per le regioni urbane lungo il Golfo e le coste atlantiche, ", ha affermato il coautore James Smith, William e Edna Macaleer Professore di ingegneria e scienze applicate di Princeton. "Questo studio fornisce un passo importante nella comprensione della parte del problema relativa al tasso di pioggia; il quadro è quello in cui i cambiamenti negli estremi delle precipitazioni dovrebbero essere esaminati attentamente nella valutazione dei rischi di alluvione".

I risultati aiutano a risolvere un enigma emerso da recenti studi sui modelli climatici. I modelli prevedono che entro la fine del secolo i tassi di pioggia degli uragani aumenteranno fino a due volte più velocemente di quanto ci si aspetterebbe a causa dell'aumento dell'umidità dovuto al solo aumento delle temperature della superficie del mare. Il team di Princeton voleva capire quali altre forze potrebbero contribuire alle tempeste più umide.

"Un aumento previsto che supera la semplice teoria ci ha dato un po' di disagio, perché ci fidiamo delle nostre previsioni solo nella misura in cui possiamo capirle, e nella misura in cui si manifestano nelle osservazioni, " ha detto il co-autore Gabriel Vecchi, un professore di geoscienze e il Princeton Environmental Institute.

I ricercatori sospettavano che il vento potesse svolgere un ruolo. I modelli climatici prevedono anche che i venti delle tempeste tropicali si rafforzeranno con l'aumento delle temperature, e studi osservazionali hanno dimostrato che le tempeste con venti più forti tendono a produrre tassi di pioggia più elevati. Vecchi e i suoi colleghi hanno ragionato sul fatto che una combinazione di temperature della superficie del mare più elevate e tempeste più forti potrebbe spiegare gli aumenti previsti dei tassi di pioggia.

Per verificare questa ipotesi, autore principale dello studio Maofeng Liu, assegnista di ricerca post-dottorato in ingegneria civile e ambientale, ha ideato un approccio per isolare l'effetto dell'aumento della velocità del vento:ha considerato i tassi di pioggia delle tempeste proiettate in gruppi separati in base alla loro intensità del vento.

Per ciascuno dei sei bacini oceanici in cui si formano cicloni tropicali, Liu ha raggruppato le tempeste in base alla velocità massima del vento sostenuto:tempeste tropicali, con venti tra 39 e 73 miglia orarie; e uragani nelle categorie Saffir-Simpson da 1 a 5, con le categorie 4 e 5 raggruppate insieme a causa del minor numero di tempeste a questo livello di intensità.

Liu ha utilizzato questo metodo di ricampionamento per analizzare più di 4, 000 tempeste simulate in condizioni climatiche attuali e future. L'approccio ha rivelato che all'interno di ciascuna categoria di intensità della tempesta, aumenti dei tassi di pioggia con l'aumento delle temperature ben allineati con l'aumento per grado Celsius di riscaldamento previsto secondo la termodinamica classica (circa il 7%). Solo quando le tempeste di tutte le intensità sono state raggruppate insieme, i tassi di pioggia sembrano superare quello che ci si aspetterebbe che accada a causa del solo aumento della temperatura.

"Abbiamo scoperto che non solo la capacità di trattenere il vapore acqueo di una tempesta è aumentata a causa del riscaldamento globale, " disse Liù, "ma anche che le tempeste stavano diventando più forti e contribuivano a tassi di pioggia più elevati".

Vecchi ha osservato che diversi studi hanno dimostrato che l'attuale probabilità di una tempesta come l'uragano Harvey è doppia a causa del riscaldamento globale. "Questo studio fa una dichiarazione sul futuro, " ha detto. "Ma stiamo avendo questa convergenza, dove le nostre osservazioni iniziano a mostrare l'aumento delle precipitazioni che i nostri modelli prevedono da un po' di tempo, e ora abbiamo anche una chiara comprensione teorica del perché dovrebbe accadere".