Lũ lụt lịch sử ở Trung Tây, bao gồm cả trang trại ở Nebraska này, đã gây ra thiệt hại trên diện rộng. DroneBase qua AP

Lũ lụt ở Trung Tây, được kích hoạt bởi một cơn bão dữ dộilốc xoáy, Lốc đã tàn phá một phần của khu vực, nơi đã bị ảnh hưởng bởi các sự kiện lũ lụt trong những thập kỷ gần đây.

Lũ lụt được kích hoạt bởi các hiện tượng mưa cực đoan, thường kết hợp với điều kiện mặt đất, chẳng hạn như mặt đất bão hòa hoặc đóng băng, khiến nước khó thấm vào đất hơn, làm tăng dòng chảy.

Sự nóng lên toàn cầu có khả năng tăng cường chu trình nước của Trái đất, điều này sẽ làm thay đổi số lượng, tần suất, cường độ và thời gian mưa và tuyết rơi. Như của tôi nghiên cứu và công việc của những người khác đã cho thấy, tất cả những thay đổi này làm tăng nguy cơ lũ lụt cho các quốc gia Trung Tây.

Một vùng Trung Tây ẩm ướt hơn

Có sự đồng thuận mạnh mẽ giữa các nhà khoa học rằng biến đổi khí hậu sẽ tạo ra nhiều nơi trên thế giới ẩm ướt hơn. Điều này xảy ra bởi vì nhiệt độ cao hơn làm tăng tốc độ hơi nước bốc hơi khỏi bề mặt Trái đất và không khí ấm hơn giữ độ ẩm nhiều hơn không khí mát. Đối với mỗi độ nóng của 1 độ C, khả năng giữ ẩm của khí quyển tăng khoảng% 7, dựa trên định luật vật lý được thiết lập tốt.

Khi không khí trở nên ảm đạm, chúng ta có thể mong đợi lượng mưa nhiều hơn - nhưng sự gia tăng không đồng đều. Giả sử rằng các kiểu gió không thay đổi đáng kể, nhiều hơi ẩm sẽ được vận chuyển vào một số vùng dưới ảnh hưởng của các cơn bão. Điều này có nghĩa là các khu vực bị ảnh hưởng bởi bão có khả năng gặp phải sự gia tăng lớn hơn mức trung bình về lượng mưa và rủi ro lũ lụt, trong khi các khu vực nằm cách xa các cơn bão có thể có lượng mưa ít hơn và nguy cơ hạn hán cao hơn.

Vùng Trung Tây Hoa Kỳ nằm ở một vùng hội tụ nơi gió thịnh hành thổi từ phía đông và phía tây gặp nhau. Các dòng máy bay phản lực cực thổi từ tây sang đông dọc theo ranh giới giữa không khí ấm và lạnh và thường xuyên mang theo bão, đặc biệt là trong mùa lạnh.

Sử dụng dữ liệu từ Mạng khí hậu lịch sử Hoa Kỳ, tôi đã chỉ ra rằng từ 1951 đến 2013, có nghĩa là lượng mưa cho Hoa Kỳ tăng phần trăm 1.6 mỗi thập kỷ. Tuy nhiên, ở Trung Tây, nó đã tăng khoảng 2.1 phần trăm mỗi thập kỷ và lượng mưa mùa đông tăng thêm 3.7 phần trăm mỗi thập kỷ. Khoảng một nửa sự tăng trưởng này là do những cơn bão thường xuyên hơn và nửa còn lại có thể được quy cho sự gia tăng cường độ của cơn bão.

Tôi cũng đã sử dụng các mô hình khí hậu khu vực có độ phân giải cao để mô phỏng sự thay đổi khí hậu trong tương lai ở Trung Tây trong khoảng thời gian 2040-2070 so với 1970-2000. Trong nghiên cứu này, tôi thấy rằng lượng mưa trung bình trên toàn khu vực có khả năng tăng theo phần trăm 8 vào giữa thế kỷ và lượng mưa mùa đông có khả năng tăng nhiều như phần trăm 12. Phần phía bắc của khu vực có thể thấy sự gia tăng thậm chí còn lớn hơn, có thể là do sự bốc hơi lớn hơn từ Hồ Lớn do nhiệt độ cao hơn và lớp băng ít hơn vào mùa đông khi khu vực ấm lên.

Thời tiết bão

Với độ ẩm trong khí quyển nhiều hơn, các hệ thống bão có khả năng tạo ra các sự kiện mưa lớn hơn. Độ ẩm tăng cường trong khí quyển cũng tăng nhiệt ẩn - hơi ấm thoát ra bởi hơi nước khi nó ngưng tụ thành những giọt chất lỏng trong không khí. Nhiệt này cung cấp nhiều năng lượng hơn để tăng cường độ của bão.

Các sự kiện mưa lớn hơn được dự đoán sẽ xảy ra ở các bang Trung Tây. Đại học Shuang-Ye Wu thuộc Đại học Dayton, Chương trình đánh giá biến đổi khí hậu khu vực Bắc Mỹ, CC BY

Những yếu tố này có nghĩa là biến đổi khí hậu có thể gây ra sự gia tăng không cân xứng trong các sự kiện mưa lớn ở Trung Tây, một xu hướng đã rõ ràng khi xem xét dữ liệu khí hậu lịch sử. Từ 1951 đến 2013, nghiên cứu của tôi tìm thấy lượng mưa nhẹ và trung bình trên khắp miền Trung Tây tăng khoảng 1 phần trăm mỗi thập kỷ, trong khi lượng mưa lớn tăng thêm 4.4 phần trăm mỗi thập kỷ.

Lượng mưa trung bình của khu vực được dự báo sẽ tăng khoảng 8 phần trăm vào giữa thế kỷ, nhưng những cơn bão lớn - những cơn bão có khả năng chỉ xảy ra một lần trong những năm 25 - được dự kiến tăng theo phần trăm 20.

Lũ lụt thường xuyên hơn

Tất cả những thay đổi này sẽ làm thay đổi đáng kể thủy văn lũ. Một nghiên cứu 2015 đã kiểm tra dữ liệu xả thải từ các trạm đo dòng khảo sát địa chất của 774 trên khắp miền Trung Tây từ 1962 qua 2011 cho thấy 34 phần trăm của các trạm cho thấy sự gia tăng đáng kể về tần suất của các sự kiện lũ lụt. Sự gia tăng rõ rệt nhất xảy ra vào mùa xuân đối với lũ lụt liên quan đến tuyết, mưa rơi trên mặt đất đóng băng và mưa trên tuyết. Ngoài việc tăng lượng mưa, phân tích này cho thấy rằng tuyết tan sớm hơn và thay đổi tỷ lệ mưa-tuyết gây ra bởi nhiệt độ cao hơn cũng đang thúc đẩy sự gia tăng mạnh mẽ của lũ lụt mùa xuân ở Trung Tây.

Một nghiên cứu khác dự báo sự thay đổi của lũ lụt do biến đổi khí hậu và tính toán mức độ thường xuyên của trận lũ 20 trong thế kỷ 100 - nghĩa là, đủ lớn để có khả năng xảy ra 1 trong bất kỳ năm nào hoặc một lần trong một thế kỷ có khả năng tái diễn trong thế kỷ 21st. Đối với hầu hết vùng Trung Tây, các tác giả ước tính rằng xác suất xảy ra lũ lụt là có khả năng tăng gấp đôi trong thế kỷ 21st, do đó, những gì đã từng là trận lụt năm 100 có thể được dự kiến ​​sẽ xảy ra trung bình cứ sau mỗi năm 50.

Một nghiên cứu thứ ba, được công bố trên 2016, đã xem xét cách biến đổi khí hậu có thể thay đổi dòng chảy ở Đông Bắc và Trung Tây. Độ lớn và thời gian của dòng chảy có thể ảnh hưởng đến nguồn cung cấp và chất lượng nước, hệ thống cơ sở hạ tầng và đời sống thủy sinh. Nghiên cứu này cho thấy trong thế kỷ này, mức lưu lượng cao nhất trong ba ngày của 100 có khả năng tăng thêm 10 lên 20 phần trăm cho khu vực Trung Tây.

Trong khi đó, người dân ở Nebraska, Iowa, Wisconsin, Minnesota và Nam Dakota bị ảnh hưởng bởi cơn bão gần đây nhất đang đánh giá thiệt hại. NOAA đầu tháng này dự báo lũ lụt lịch sử sẽ theo sau mưa nhiều hơn và lũ lụt vào mùa xuân này. Nước lũ hiện tại dự kiến ​​sẽ vẫn còn trong nhiều tháng

Giới thiệu về Tác giả

Shuang-Ye Wu, Phó Giáo sư Địa chất, Đại học Dayton

Bài viết này được tái bản từ Conversation theo giấy phép Creative Commons. Đọc ban đầu bài viết.

Sách liên quan

at Thị trường InnerSelf và Amazon