Le recenti precipitazioni da record negli Stati Uniti nordorientali fanno parte di una tendenza più ampia. Dal Maine al West Virginia, il nord-est ha visto un brusco aumento delle precipitazioni estreme:forti piogge e neve con conseguente circa 1 o 2 pollici di acqua in un giorno a seconda della posizione dal 1996, che ha coinciso con il riscaldamento delle temperature della superficie del mare nel Nord Atlantico. Le precipitazioni estreme del nord-est sono tipicamente causate da cicloni tropicali, temporali lungo i fronti, e cicloni extratropicali come Nor'easters. Un recente studio pubblicato su Condizioni meteorologiche e climatiche estreme rileva che l'aumento delle precipitazioni estreme dopo il 1996 è stato causato dai gas serra derivanti dall'attività umana e dalla variabilità della temperatura superficiale dell'Oceano Atlantico settentrionale, nota come variabilità atlantica.

"Il nostro lavoro precedente ha dimostrato che le precipitazioni estreme del nord-est sono aumentate drasticamente negli ultimi 25 anni, ma questo studio è tra i primi a dimostrare che questo aumento è in parte dovuto al cambiamento climatico antropogenico, ", ha affermato l'autore principale Huanping Huang, un ex studente laureato in scienze della terra e un alunno dell'Applied Hydroclimatology Group a Dartmouth. Huang è attualmente un borsista post-dottorato nella Divisione di scienze del clima e dell'ecosistema presso il Lawrence Berkeley National Laboratory.

Questo studio si basa sul lavoro precedente di Huang e co-autori, che ha rilevato che il nord-est ha registrato un aumento del 53% delle precipitazioni estreme dal 1996, e che il principale motore dell'aumento è l'aumento delle forti piogge dei cicloni tropicali. Il team ha collegato l'aumento delle forti precipitazioni dai cicloni tropicali sia a un'atmosfera più calda, che aumenta la quantità di acqua che l'aria può contenere, e un Oceano Atlantico più caldo, che crea uragani più forti e più frequenti. "I nostri risultati dimostrano che la variabilità pluridecennale delle temperature della superficie del mare atlantico, un importante fattore di riscaldamento nell'Atlantico, accanto a gas serra e aerosol antropici, ha anche contribuito all'aumento delle precipitazioni estreme del nord-est dopo il 1996, " ha aggiunto Huang.

Determinare i fattori causali dell'aumento delle precipitazioni estreme nel nord-est e del riscaldamento delle temperature della superficie del mare atlantico dal 1929 al 2018, il team di ricerca ha utilizzato due ampi set di simulazioni di modelli climatici globali forniti dal Centro nazionale per la ricerca sull'atmosfera, così come i dati sulle precipitazioni delle stazioni meteorologiche statunitensi del Global Historical Climatology Network compilati dai Centri nazionali per le informazioni ambientali della National Oceanic and Atmospheric Administration.

Per isolare le cause dell'estremo aumento delle precipitazioni, il team ha utilizzato una serie di simulazioni di modelli climatici globali che riproducono il clima storico includendo l'evoluzione di tutte le forzanti naturali e antropiche. Le forzanti naturali includono la radiazione solare e i vulcani, mentre le forzanti antropiche includono i gas serra, aerosol industriali (particolato dalla combustione di combustibili fossili), aerosol dalla combustione di biomassa, e l'uso del suolo e il cambiamento del suolo. Nell'altra serie di simulazioni, tutti i forzanti sono stati inclusi ad eccezione di uno dei quattro forzanti antropici. Attraverso questo approccio "leave-one-out", i ricercatori potrebbero isolare gli effetti delle forzanti esterne e della variabilità interna (variazioni climatiche naturali) sui cambiamenti osservati delle temperature della superficie del mare del Nord Atlantico e delle precipitazioni estreme del nord-est. I ricercatori hanno quindi applicato un metodo statistico chiamato "impronta digitale ottimale" che viene spesso utilizzato nella ricerca sui cambiamenti climatici, determinare la misura in cui le forzanti esterne hanno influenzato il clima regionale.

I risultati hanno rivelato che l'aumento estremo delle precipitazioni osservato dopo il 1996 è stato causato dai gas serra dell'attività umana e da un Oceano Atlantico settentrionale più caldo. Il riscaldamento dell'Oceano Atlantico settentrionale dagli anni '90, può essere attribuita alla variabilità pluridecennale, riduzione degli aerosol industriali, e aumento dei gas serra. Poiché la qualità dell'aria è migliorata grazie al Clean Air Act del 1970, aerosol che inquinavano l'atmosfera e riflettevano la luce solare, diminuito. Questo ha ridotto il raffreddamento da un minor numero di aerosol, combinato con il riscaldamento dovuto all'aumento dei gas serra causati dalle attività umane, riscaldato il Nord Atlantico.

"La nostra analisi mostra che la diminuzione degli aerosol e l'aumento dei gas serra dovuti all'attività umana hanno contribuito sia all'aumento delle precipitazioni estreme del nord-est che alle temperature della superficie del mare del Nord Atlantico, " ha detto il coautore Jonathan Winter, professore associato di geografia e ricercatore principale dell'Applied Hydroclimatology Group a Dartmouth. "Il nostro team di ricerca sta esplorando questo drammatico aumento delle precipitazioni estreme ormai da diversi anni, e questo studio conferma che gli esseri umani sono in effetti, parzialmente responsabile dell'aumento degli eventi di forti piogge che abbiamo sperimentato negli ultimi due decenni e mezzo".