Negli ultimi tre anni, Sto lavorando al prossimo rapporto dell'Intergovernmental Panel on Climate Change delle Nazioni Unite. Sono uno scienziato del clima che ha contribuito al capitolo sui cambiamenti del ciclo globale dell'acqua. È preoccupante pensare che alcuni impatti teorici descritti in questo rapporto possano prendere vita, ancora una volta, in Australia.

La recente inondazione nel Nuovo Galles del Sud è coerente con ciò che potremmo aspettarci mentre il cambiamento climatico continua.

L'andamento delle precipitazioni naturali in Australia è molto variabile. Ciò significa che l'influenza che il cambiamento climatico ha su ogni singolo evento meteorologico è difficile da determinare; il segnale è sepolto sullo sfondo di un sacco di "rumore" climatico.

Ma mentre il nostro pianeta si riscalda, la capacità di trattenere l'acqua della bassa atmosfera aumenta di circa il 7% per ogni 1℃ di riscaldamento. Ciò può causare precipitazioni più intense, che a sua volta aumenta il rischio di alluvioni.

Anche gli oceani si stanno riscaldando, soprattutto in superficie. Ciò aumenta sia i tassi di evaporazione che il trasporto di umidità nei sistemi meteorologici. Ciò rende le stagioni e gli eventi umidi più piovosi del solito.

Quindi, mentre l'Australia ha sempre sperimentato inondazioni, è probabile che disastri come quello che si sta verificando nel NSW diventino più frequenti e intensi man mano che il cambiamento climatico continua.

Capire le basi

Per capire come un mondo che si sta riscaldando sta influenzando il ciclo dell'acqua, è utile tornare alla teoria.

Di anno in anno, Il clima dell'Australia è soggetto alla variabilità naturale generata dal Pacifico circostante, Indiano e oceani meridionali. I driver dominanti per un dato anno stabiliscono le condizioni climatiche di fondo che influenzano le precipitazioni e la temperatura.

È una combinazione di questi fattori climatici naturali che rende l'Australia la terra della siccità e delle piogge alluvionali.

Però, La variabilità climatica dell'Australia non è più influenzata solo da fattori naturali. Il clima dell'Australia si è riscaldato di 1.4℃ da quando sono iniziati i record nazionali nel 1910, con la maggior parte del riscaldamento che si verifica dal 1970. Le emissioni di gas serra causate dall'uomo hanno influenzato le temperature australiane nella nostra regione dal 1950.

Questa tendenza al riscaldamento influenza le condizioni di fondo in cui entrambi gli estremi del ciclo delle piogge funzioneranno mentre il pianeta continua a riscaldarsi. Un'atmosfera più calda può contenere più umidità (maggiore contenuto di vapore acqueo), che possono portare a eventi di pioggia più estremi.

Dall'inverno del 2020, L'Australia è stata influenzata dalla fase La Niña dell'Oscillazione El Niño-Southern (ENSO). Storicamente, condizioni di La Niña sostenute, a volte con l'aiuto di un Oceano Indiano più caldo della media, hanno posto le basi per gravi inondazioni nell'Australia orientale.

Durante questi eventi, i venti orientali si intensificano e gli oceani intorno all'Australia si riscaldano. Questo è associato alla circolazione di Walker, un'altalena gigante della pressione atmosferica che influenza la distribuzione delle calde acque oceaniche attraverso l'Oceano Pacifico.

L'ultima La Niña si è verificata nel 2010-2012. Ha portato a inondazioni diffuse in tutta l'Australia orientale, con effetti particolarmente devastanti nel Queensland. L'evento ha causato il biennio più piovoso del record australiano di precipitazioni, fine della siccità del millennio 1997-2009.

Gli oceanografi dell'UNSW hanno studiato l'evento eccezionale. Hanno dimostrato come un oceano più caldo aumentasse la probabilità di piogge estreme durante quell'evento, principalmente attraverso un maggiore trasporto di aria umida lungo la costa.

La loro analisi ha evidenziato come il riscaldamento degli oceani a lungo termine possa modificare i sistemi di produzione della pioggia, aumentando la probabilità di precipitazioni estreme durante gli eventi di La Niña.

È importante sottolineare che i cambiamenti nei modelli di circolazione atmosferica su larga scala non sono ancora ben compresi come i cambiamenti fondamentali nella termodinamica. Però, perché i cambiamenti regionali delle precipitazioni saranno influenzati da entrambi i fattori, ci vorrà del tempo ai ricercatori per scoprire tutto.

E allora il cambiamento climatico?

Le modifiche teoriche al ciclo globale dell'acqua sono ben comprese. Però, determinare il contributo delle influenze naturali e umane alla variabilità climatica e agli estremi - noto come "attribuzione" - è ancora una scienza emergente.

Sono necessari ulteriori studi per distinguere la variabilità delle precipitazioni naturali o "di fondo" dai recenti cambiamenti causati dall'uomo al ciclo dell'acqua. Questo è particolarmente vero in un paese come l'Australia, which has very high yearly rainfall variability. This contrasts with some regions of the Northern Hemisphere with less variable rainfall, where a clear climate change signal has already emerged.

Proprio adesso, La Niña conditions are decaying in the Pacific Ocean. Come previsto, the 2020–2021 La Niña has brought above-average rainfall to much of eastern Australia. This helped ease the severe drought conditions across eastern Australia since 2017, particularly in NSW.

What's interesting about the 2020–2021 La Niña is that it was weak compared with historical events. The relationship between La Niña and rainfall is generally weaker in coastal NSW than further inland. Però, it's concerning that this weak La Niña caused flooding comparable to the iconic floods of the 1950s and 1970s.

The rainfall totals for the current floods are yet to be analyzed. Però, early figures reveal the enormity of the downpours. Per esempio, over the week to March 23, the town of Comboyne, southwest of Port Macquarie, recorded an extraordinary 935mm of rainfall. This included three successive days with more than 200mm.

The NSW coast is no stranger to extreme rainfall—there have been five events in the past decade with daily totals exceeding 400mm. Però, the current event is unusual because of its duration and geographic extent.

It's also worth noting the current extreme rainfall in NSW was associated with a coastal trough, not an East Coast Low. Many of the region's torrential rainfall events in the past have resulted from East Coast Lows, although their rainfall is normally more localized than has been the case in this widespread event.

Remember that as the air warms, its water-holding capacity increases, particularly over the oceans. Current ocean temperatures around eastern and northern Australia are about 1℃ warmer than the long-term average, and closer to 1.5℃ warmer than average off the NSW coast. These warmer conditions are likely to be fuelling the systems driving the extreme rainfall and associated flooding in NSW.

A nation exposed

Weather and climate are not the only influences on extreme flood events. Others factors include the shape and size of water catchments, the presence of hard surfaces in urban areas (which cant't absorb water), and the density of human settlement in flood-prone areas.

The Hawkesbury–Nepean region in Western Sydney, currently experiencing major flooding, is a prime example. Five major tributaries, including the Warragamba and Nepean Rivers, flow into this extensively urbanized valley.

Improving our understanding of historical weather data may help improve future climate change risk assessment. Per esempio, past floods in the Hawkesbury–Nepean have been a lot worse than the current disaster. In 1867, the Hawkesbury River at Windsor reached 19.7 meters above normal, and in 1961 peaked at 14.5 meters. This is worse than the 13.12 meters above normal recorded at Freemans Reach on March 23.

It's sobering to think the Hawkesbury River once peaked 6 meters higher than what we're seeing right now. Imagine the potential future flooding caused by an East Coast Low during strong La Niña conditions.

It will take time before scientists can provide a detailed analysis of the 2020–2021 La Niña event. But it's crystal clear that Australia is very exposed to damage caused by extreme rainfall. Our theoretical understanding of water cycle changes tells us these events will only become more intense as our planet continues to warm.

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