Prečo sa povodne zhoršujú

Tento článok bol pôvodne uvedený na Konverzácia.

Silné dažde spustili bleskové záplavy v horách juhozápadná Virgínia a východné Tennessee dňa 12. júla 2022. Rieky rýchlo zaplavili domy a kemping, zmietli autá a zosuvmi pôdy a troskami zablokovali prístup do poškodených komunít.

V júni zasiahli záplavy hory na západe USA, kde dážď v kombinácii s topiacim sa snehom môže byť obzvlášť ničivý. Búrky spôsobili počas troch dní v Yellowstonskom národnom parku a jeho okolí až 5 palcov dažďa a rýchlo sa topili snehové pokrývky. Keď sa dážď a roztopená voda vyliali do potokov a potom do riek, stala sa z toho povodeň, ktorá poškodila cesty, chatky a inžinierske siete. prinútili evakuovať viac ako 10 000 ľudí.

Rieka Yellowstone prekonala svoj predchádzajúci rekord a dosiahla najvyššie hladiny vody zaznamenané od začiatku monitorovania pred takmer 100 rokmi.

Hoci sú povodne prirodzeným javom, zmena klímy spôsobená človekom áno závažné povodne, ako sú tieto, sú bežnejšie. Študujem, ako klimatické zmeny ovplyvňujú hydrológiu a záplavy. V horských oblastiach vytvárajú vyššie riziká povodní najmä tri účinky zmeny klímy: intenzívnejšie zrážky, meniace sa snehové a dažďové vzory a účinky lesných požiarov na krajina.

Teplejší vzduch vedie k intenzívnejším zrážkam

Jedným z účinkov zmeny klímy je, že a teplejšia atmosféra vytvára intenzívnejšie zrážkové udalosti.

Je to spôsobené tým, že teplejší vzduch môže zadržať viac vlhkosti. Množstvo vodnej pary, ktoré môže atmosféra obsahovať, sa zvyšuje približne 7 % na každých 1,8 stupňa Fahrenheita (1 stupeň Celzia) zvýšenia atmosférickej teploty.

Výskum to dokázal už dochádza k nárastu extrémnych zrážok, a to nielen v regiónoch ako Yellowstone, ale po celom svete. Skutočnosť, že svet zažil v posledných rokoch niekoľko rekordných povodní – vrátane katastrofických zaplavenie vAustrália, západná EurópaIndia a Čína– nie je náhoda. Klimatické zmeny zvyšujú pravdepodobnosť rekordných extrémnych zrážok.

Posledný hodnotiacej správe zverejnené Medzivládnym panelom pre zmenu klímy ukazuje, ako bude tento model pokračovať v budúcnosti, keďže globálne teploty budú naďalej stúpať.

Viac dažďa, menej snehu

V chladnejších oblastiach, najmä v horských oblastiach alebo regiónoch s vysokou zemepisnou šírkou, zmena klímy ovplyvňuje záplavy aj ďalšími spôsobmi.

V týchto regiónoch sú mnohé z najväčších historických povodne boli spôsobené topením snehu. Avšak s teplejšími zimami v dôsledku klimatických zmien, menej zimných zrážok padá ako sneha namiesto toho padá viac ako dážď.

Tento prechod od snehu k dažďu môže mať dramatické dôsledky na záplavy. Zatiaľ čo sneh sa na konci jari alebo v lete zvyčajne topí pomaly, dážď vytvára odtok, ktorý tečie do riek rýchlejšie. V dôsledku toho to výskum ukázal povodne spôsobené dažďom môžu byť oveľa väčšie ako povodne spôsobené iba topiacim sa snehom, a že prechod od snehu k dažďu zvyšuje celkové riziko povodní.

Prechod zo snehu do dažďa už nastáva, vrátane miest ako Yellowstonský národný park. Zistili to aj vedci povodne spôsobené dažďom sú čoraz bežnejšie. V niektorých lokalitách by zmeny povodňového rizika v dôsledku prechodu zo snehu na dážď mohli byť dokonca väčšie ako vplyv zvýšenej intenzity zrážok.

Meniace sa vzory dažďa na snehu

Kedy dážď padá na snehAko sa stalo pri nedávnych záplavách v Yellowstone, kombinácia dažďa a topenia snehu môže viesť k mimoriadne vysokému odtoku a záplavám.

V niektorých prípadoch sa dážď so snehom vyskytnú, keď je zem ešte čiastočne zamrznutá. Zamrznutá alebo už nasýtená pôda nemôže absorbovať ďalšiu vodu, takže ešte viac dažďa a topenia snehu odtečie, čo priamo prispieva k záplavám. Táto kombinácia dažďa, topenia snehu a zamrznutej pôdy bola hlavnou hnacou silou Záplavy na stredozápade v marci 2019 čo spôsobilo škody za viac ako 12 miliárd USD.

Zatiaľ čo udalosti dážď-sneh nie sú novým fenoménom, zmena klímy sa môže zmeniť, kedy a kde nastane. Za teplejších podmienok, udalosti dažďa a snehu sa stávajú bežnejšími vo vysokých nadmorských výškach, kde boli predtým zriedkavé. V dôsledku zvýšenia intenzity zrážok a teplejších podmienok, ktoré vedú k rýchlemu topeniu snehu, existuje aj možnosť väčších udalostí typu dážď so snehom, než aké boli v týchto oblastiach minulosti.

V regiónoch s nižšími nadmorskými výškami môže byť výskyt dažďa a snehu v skutočnosti menej pravdepodobný, ako tomu bolo v minulosti, a to z dôvodu poklesu snehovej pokrývky. V týchto oblastiach sa však stále môže zhoršovať povodňové riziko z dôvodu nárastu silných lejakov.

Kombinované účinky požiaru a záplav

Zmeny v záplavách sa nedejú izolovane. Zhoršuje sa aj zmena klímy lesné požiare, čo pri búrkach vytvára ďalšie riziko: zosuvy pôdy.

Spálených oblastí je viac náchylné na zosuvy pôdy a úlomky počas extrémnych dažďovz dôvodu nedostatku vegetácie a zmien pôdy spôsobených požiarom. V roku 2018 v južnej Kalifornii silný dážď v rámci hraníc 2017 Thomas Fire spôsobil veľké zosuvy pôdy ktoré zničili viac ako 100 domov a viedli k viac ako 20 úmrtiam. Oheň môže zmeniť pôdu spôsobmi, ktoré to umožňujú menej dažďa infiltrovať do pôdy, takže viac dažďa končí v potokoch a riekach, čo vedie k zhoršeniu povodňových podmienok.

S nárastom lesných požiarov v dôsledku klimatických zmien je týmto rizikám vystavených stále viac oblastí. Táto kombinácia lesných požiarov nasledovaných extrémnym dažďom sa tiež stane častejšie v budúcnosti s väčším otepľovaním.

Globálne otepľovanie spôsobuje zložité zmeny v našom životnom prostredí a existuje jasný obraz, že zvyšuje riziko povodní. Keď sa oblasť Yellowstone a ďalšie povodňami poškodené horské komunity prestavujú, budú musieť nájsť spôsoby, ako sa prispôsobiť riskantnejšej budúcnosti.