Crédito imagen: Prof. James Simith.
Durante tres temporadas de huracanes seguidas, las tormentas con precipitaciones récord han provocado inundaciones catastróficas en el sur de los Estados Unidos: Harvey en 2017, Florencia en 2018 e Imelda en 2019.
Un nuevo análisis realizado por investigadores de Princeton explica por qué es probable que esta tendencia continúe con el calentamiento global. Tanto el mayor contenido de humedad del aire más cálido como el aumento de la velocidad del viento de las tormentas conspiran para producir tormentas más húmedas, informaron los investigadores en un estudio publicado el 18 de Octubre en el Nature Partner Journal Climate and Atmospheric Science.
«Los posibles cambios en la frecuencia de ocurrencia y las tasas de lluvia de los ciclones tropicales son las principales preocupaciones por los riesgos de inundación en los Estados Unidos, especialmente para las regiones urbanas a lo largo de las costas del Golfo y el Atlántico», dijo el coautor James Smith , Profesor de Princeton, “William y Edna Macaleer” de Ingeniería y Ciencias Aplicadas. “Este estudio proporciona un paso importante para comprender la parte de la tasa de lluvia del problema; la imagen es una en la que los cambios en las precipitaciones extremas deben examinarse cuidadosamente al evaluar los riesgos de inundación ”.
Los resultados ayudan a resolver un enigma surgido de los recientes estudios de modelado climático. Los modelos proyectan que para fines de siglo las tasas de lluvia de huracanes aumentarán hasta dos veces más rápido de lo esperado debido al aumento de la humedad debido al aumento de la temperatura de la superficie del mar. El equipo de Princeton quería entender qué otras fuerzas podrían contribuir a las tormentas más húmedas.
«Un aumento previsto que excede la teoría simple nos causó un poco de incomodidad, porque solo confiamos en nuestras predicciones en la medida en que podamos entenderlas, y en la medida en que aparecen en las observaciones», dijo el coautor Gabriel Vecchi, Profesor de Geociencias y el .
Los investigadores sospecharon que el viento podría desempeñar un papel. Los modelos climáticos también proyectan que los vientos de tormenta tropical se fortalecerán a medida que aumenten las temperaturas, y los estudios de observación han demostrado que las tormentas con vientos más fuertes tienden a producir mayores tasas de lluvia. Vecchi y sus colegas razonaron que una combinación de temperaturas más altas en la superficie del mar y tormentas más fuertes podría explicar los aumentos pronosticados en las tasas de lluvia.
Para probar esta hipótesis, el autor principal del estudio, Maofeng Liu, Investigador Posdoctoral Asociado en Ingeniería Civil y Ambiental, ideó un enfoque para aislar el efecto del aumento de la velocidad del viento: consideró las tasas de lluvia de las tormentas proyectadas en grupos separados según su intensidad de viento.
Para cada una de las seis cuencas oceánicas donde se forman los ciclones tropicales, Liu agrupó las tormentas de acuerdo con sus velocidades máximas sostenidas del viento: tormentas tropicales, con vientos entre 39 y 73 millas por hora(62 y 117 kilómetros por hora; y huracanes en las categorías 1 a 5 en las escala Saffir-Simpson, con las categorías 4 y 5 agrupadas debido al menor número de tormentas a este nivel de intensidad.
Liu usó este método de remuestreo para analizar más de 4,000 tormentas simuladas bajo las condiciones climáticas actuales y futuras. El enfoque reveló que dentro de cada categoría de intensidad de tormenta, los aumentos en las tasas de lluvia con el aumento de las temperaturas se alinearon bien con el aumento por grado Celsius de calentamiento esperado según la termodinámica clásica (alrededor del 7%). Solo cuando las tormentas de todas las intensidades se agruparon, las tasas de lluvia parecieron superar lo que se esperaría que ocurriera solo como resultado de aumentos de temperatura.
«Descubrimos que no solo aumentó la capacidad de retención de una tormenta para el vapor de agua debido al calentamiento global», dijo Liu, «sino también que las tormentas se estaban volviendo más fuertes y contribuían a mayores tasas de lluvia».
Vecchi señaló que varios estudios han demostrado que la probabilidad actual de una tormenta como el huracán Harvey es el doble debido al calentamiento global.»Este estudio hace una declaración sobre el futuro», dijo. «Pero estamos teniendo esta convergencia, donde nuestras observaciones están comenzando a mostrar el aumento de la lluvia que nuestros modelos han estado prediciendo durante bastante tiempo, y ahora también tenemos una comprensión teórica clara de por qué debería estar sucediendo».
Un cuarto coautor del estudio es Thomas Knutson, Meteorólogo Investigador del Laboratorio de Dinámica de Fluidos Geofísicos de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica de los Estados Unidos en el Campus Forrestal de Princeton. El trabajo fue apoyado en parte por la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (Departamento de Comercio de EE. UU.), La Fundación Nacional de Ciencias, la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio y la Iniciativa de Mitigación de Carbono de la Universidad de Princeton.
Fuente: Department of Geosciences, University of Princeton.
Artículo original: Why are big storms bringing so much more rain? Warming, yes, but also winds. Molly Sharlach, Office of Engineering Communications. Oct. 29, 2019.
Material relacionado:
El huracán Harvey fue el evento de lluvia más significativo en la historia de los Estados Unidos, tanto en alcance como en cantidades máximas de lluvia, desde que comenzaron los registros en la década de 1880. Los siguientes artículos lo presentan:
- Major Hurricane Harvey – August 25-29, 2017. National Weather Service, NOAA.
La lluvia generalizada de 8 días del huracán Harvey, que comenzó el 25 de agosto de 2017, excedió las 60 pulgadas en algunos lugares, que es aproximadamente 15 pulgadas más que las cantidades anuales promedio de lluvia para el este de Texas y la costa de Texas. El segundo evento de lluvia más grande registrado en la historia continental de los Estados Unidos fue durante la tormenta tropical Amelia en 1978, que dejó a Texas Hill Country con 48 pulgadas de lluvia. No solo las precipitaciones totales fueron excepcionales durante el huracán Harvey, el área afectada también fue más grande que en los eventos anteriores.
Diecinueve mapas de inundación e información detallada sobre inundaciones del huracán Harvey ahora están disponibles en el Servicio Geológico de EE. UU. :
- El informe posterior a Harvey proporciona mapas de inundación y detalles de inundaciones sobre el «mayor evento de lluvia registrado en la historia de los Estados Unidos». US Geological Survey (USGS). July 9, 2018.
Crédito: David J. Phillip / AP.