Negli articoli dei media riguardanti inondazioni senza precedenti, vi imbatterete spesso nell'affermazione che per ogni grado C di riscaldamento, l'atmosfera può trattenere circa il 7% di umidità in più.
Questa cifra deriva dalla ricerca intrapresa dall'ingegnere francese Sadi Carnot e pubblicata 200 anni fa quest'anno.
Ora sappiamo che c'è altro nella storia. Sì, un'atmosfera più calda ha la capacità di trattenere più umidità. Ma la condensazione del vapore acqueo per formare goccioline di pioggia rilascia calore. Ciò, a sua volta, può alimentare una convezione più forte durante i temporali, che può quindi scaricare sostanzialmente più pioggia.
Ciò significa che l’intensità delle precipitazioni estreme potrebbe aumentare di molto più del 7% per grado di riscaldamento. Ciò che stiamo vedendo è che i temporali possono probabilmente scaricare circa il doppio o il triplo di tale tasso:circa il 14-21% in più di pioggia per ogni grado di riscaldamento.
I temporali sono una delle principali cause di inondazioni estreme in tutto il mondo e contribuiscono alle disastrose inondazioni del Brasile, che hanno sommerso centinaia di città, e all'allagato l'aeroporto e le strade di Dubai.
Per l’Australia, abbiamo contribuito a sviluppare una revisione completa delle più recenti scienze climatiche per guidare la preparazione alle future inondazioni. Ciò ha mostrato che l’aumento per grado di riscaldamento globale è stato di circa il 7–28% per piogge estreme orarie o di durata più breve e del 2–15% per piogge estreme giornaliere o di durata più lunga. Si tratta di un valore molto più elevato rispetto ai dati esistenti negli standard di pianificazione delle inondazioni che raccomandano un aumento generale del 5% per grado di riscaldamento.
Perché i temporali sono importanti per le piogge estreme?
Affinché si formino i temporali, sono necessari ingredienti come l'umidità nell'aria e una grande differenza di temperatura tra le masse d'aria inferiori e quelle superiori per creare instabilità.
Solitamente associamo i temporali a piogge intense e localizzate in un breve periodo. Ciò a cui stiamo assistendo ora, però, è uno spostamento verso rovesci temporaleschi più intensi, soprattutto per brevi periodi.
Gli eventi di pioggia estrema sono più probabili anche quando i temporali si formano in combinazione con altri sistemi meteorologici, come le minime sulla costa orientale e i sistemi di bassa pressione intensi vicino all’Australia orientale. Le inondazioni record che hanno colpito Lismore nel febbraio 2022 e che hanno causato la morte di molte persone sono dovute a piogge intense durate molti giorni, in parte dovute a forti temporali in combinazione con una bassa marea sulla costa orientale.
Il cambiamento climatico aumenta i fattori estremi di rischio di inondazioni
L’ultimo rapporto del Gruppo intergovernativo sui cambiamenti climatici (IPCC) afferma che “la frequenza e l’intensità degli eventi di forti precipitazioni sono aumentate a partire dagli anni ’50 sulla maggior parte delle aree terrestri per le quali i dati osservativi sono sufficienti per l’analisi delle tendenze (confidenza alta) e indotte dall’uomo. il cambiamento climatico è probabilmente il fattore principale"
Questo aumento è particolarmente evidente in caso di piogge estreme di breve durata, come quelle causate dai temporali.
Perché? In parte è dovuto al valore del 7%:l'aria più calda è in grado di trattenere più vapore acqueo.
Ma questo non spiega tutto. Sta succedendo qualcos'altro. La condensa produce calore. Quindi, quando il vapore acqueo si trasforma in goccioline, diventa disponibile più calore e l’aria calda sale per convezione. Durante i temporali, una maggiore quantità di calore alimenta una convezione più forte, dove l'aria calda e carica di umidità viene spinta verso l'alto.
Ciò spiega perché i temporali possono ora causare precipitazioni così estreme nel nostro mondo in via di riscaldamento. Quando il vapore acqueo si condensa per formare la pioggia, produce anche calore, potenziando le tempeste.
Stiamo assistendo a un aumento molto rapido delle precipitazioni negli ultimi decenni in Australia.
Le precipitazioni giornaliere associate ai temporali sono aumentate molto più di quanto suggerirebbe la cifra del 7%, circa 2-3 volte di più.
Anche le precipitazioni orarie estreme sono aumentate di intensità a tassi simili.
Che dire delle piogge improvvise ed estreme? In questo caso, il tasso di aumento potrebbe potenzialmente essere ancora maggiore. Uno studio recente ha esaminato le precipitazioni estreme per periodi inferiori a un'ora vicino a Sydney, suggerendo un aumento di circa il 40% o più negli ultimi 20 anni.
Le rapide tendenze nell'intensità delle precipitazioni estreme sono chiare anche in altre linee di evidenza, come i modelli a risoluzione fine.
Per modellare sistemi climatici complessi, abbiamo bisogno del potere dei supercomputer. Ma anche così, molti dei nostri modelli per le proiezioni climatiche non approfondiscono risoluzioni della griglia inferiori a circa 100 chilometri.
Sebbene possa funzionare bene per la modellazione climatica su larga scala, non è adatto per simulare direttamente i temporali. Questo perché i processi di convezione necessari per far sì che si formino i temporali si verificano su scale molto più piccole di questa.
È ora in corso uno sforzo concertato per eseguire più simulazioni di modelli su scala molto fine, in modo da poter migliorare la modellazione della convezione.
I recenti risultati di questi modelli su scala molto fine per l'Europa suggeriscono che la convezione svolgerà un ruolo più importante nell'innescare precipitazioni estreme, anche in tempeste combinate, come temporali che si mescolano con sistemi di bassa pressione e altre combinazioni.
Ciò corrisponde alle osservazioni australiane, con una tendenza verso un aumento delle piogge dovuto ai temporali combinati con altri tipi di tempeste come fronti freddi e cicloni (compresi i sistemi di bassa pressione nell'Australia meridionale).
Questo cambia il modo in cui pianifichiamo le inondazioni?
Negli ultimi anni sono aumentate le prove dell'esistenza di forti temporali.
Le attuali raccomandazioni dell'Australia sulle inondazioni, che influenzano il modo in cui sono stati realizzati i progetti infrastrutturali, si basano su un aumento delle precipitazioni estreme solo del 5% per ogni grado di riscaldamento.
La nostra analisi della ricerca ha dimostrato che la cifra reale è sostanzialmente più alta.
Ciò significa che strade, ponti e tunnel costruiti per la cifra del 5% potrebbero non essere pronti ad affrontare la pioggia estrema che stiamo già vedendo causata dai temporali sovralimentati.
Sebbene l'Australia sia diventata più consapevole dei collegamenti tra cambiamento climatico e incendi boschivi, gli studi dimostrano che è meno probabile che colleghi il cambiamento climatico a tempeste e inondazioni più intense.
Questo dovrà cambiare. Dobbiamo ancora affrontare alcune incertezze nel collegare con precisione il cambiamento climatico a un singolo evento di pioggia estrema. Ma il quadro più ampio è ora molto chiaro:un mondo più caldo è probabilmente un mondo con un rischio maggiore di inondazioni estreme, spesso causate da piogge estreme provenienti da temporali intensi.
Quindi cosa dovremmo fare? Il primo passo è prendere in considerazione gli effetti dei cambiamenti climatici sulle tempeste e sul rischio di inondazioni con la stessa serietà con cui facciamo ora per gli incendi boschivi.
Il prossimo passo è integrare le migliori prove disponibili nel modo in cui pianifichiamo queste future tempeste e inondazioni.
Abbiamo già rischiato inondazioni più estreme, a causa dei cambiamenti climatici esistenti causati dall'uomo e di altri futuri, a meno che non riusciamo a ridurre rapidamente le nostre emissioni di gas serra.