تأثیر افزایش دما بر بارش‌های شدید و سیلاب‌های ناگهانی

بارش‌های شدید می‌توانند منجر به سیلاب‌های ناگهانی شوند که جان و مال انسان‌ها را تهدید می‌کنند. تحقیقات دربارهٔ تأثیر افزایش دما بر شدت این بارش‌ها موضوع بحث‌های فراوانی بوده است. مطالعه‌ای جدید به رهبری نیکلاس دا سیلوا و یان اُ. هارتر از دانشگاه پوتسدام، به بررسی این موضوع پرداخته است.

نظریه کلازیوس-کلاپیرون و بارش‌های شدید

رابطه کلازیوس-کلاپیرون چیست؟

رابطه کلازیوس-کلاپیرون پیش‌بینی می‌کند که با افزایش دما، ظرفیت نگهداری بخار آب در هوا افزایش می‌یابد، که می‌تواند منجر به بارش‌های سنگین‌تر شود. بر اساس این نظریه، با هر درجه سانتی‌گراد افزایش دما، ظرفیت بخار آب در هوا حدود ۷٪ افزایش می‌یابد.

یافته‌های جدید دربارهٔ بارش‌های شدید

ادعاهای اولیه دربارهٔ افزایش بارش

در سال ۲۰۰۸، پژوهشگرانی در هلند داده‌های بارش را تحلیل کردند و پیشنهاد دادند که بارش‌های شدید ممکن است با نرخ حدود ۱۴٪ برای هر ۱.۸ درجه فارنهایت افزایش دما افزایش یابند، که بیش از دو برابر نرخ پیش‌بینی‌شده توسط رابطه کلازیوس-کلاپیرون است.

مطالعه جدید در آلمان

مطالعه‌ای جدید در آلمان با استفاده از داده‌های بارش با فرکانس بالا و داده‌های جدید شناسایی رعد و برق، بارش‌های ناشی از طوفان‌های تندری را از بارش‌های یکنواخت جدا کرد. نتایج نشان داد که وقتی فقط بارش‌های ناشی از طوفان‌های تندری بررسی می‌شوند، افزایش شدت بارش تقریباً کاملاً با نظریه کلازیوس-کلاپیرون مطابقت دارد.

ترکیب انواع بارش و افزایش شدید بارش

با جدا کردن انواع مختلف بارش، مطالعه نشان داد که هر الگو به‌طور نزدیکی با انتظارات قبلی مطابقت دارد. طوفان‌های همرفتی از مقیاس‌بندی ترمودینامیکی معمول پیروی می‌کنند بدون اینکه از آن فراتر روند. فقط رویکرد ترکیبی، که سیستم‌های کوتاه و پایدار را مخلوط می‌کند، اعداد غیرعادی تولید می‌کند. این توضیح می‌دهد که چرا تلاش‌های قبلی نرخ‌هایی فراتر از معیار اساسی ۷٪ را پیشنهاد می‌دادند.

اهمیت این یافته‌ها برای سیلاب‌ها

سیلاب‌های ناگهانی اغلب از خوشه‌های ابری ناشی می‌شوند که شامل سلول‌های شدید و نم‌نم‌های ملایم‌تر هستند. چنین ترکیب‌هایی به نظر می‌رسد که پشت افزایش به‌ظاهر فوق‌العاده در بارش‌های شدید باشند. مطالعه اشاره می‌کند که گرم شدن آینده می‌تواند منجر به افزایش این رویدادهای ترکیبی شود، که نگرانی‌هایی برای مناطق شهری با سیستم‌های زهکشی حساس ایجاد می‌کند.

تحقیقات آینده دربارهٔ هم‌پوشانی طوفان‌ها

تحقیقات تأکید می‌کنند که تمرکز بر نحوه سازمان‌دهی طوفان‌ها به‌جای فرض یک افزایش پنهان در شدت بارش مهم است. آن‌ها برنامه‌ریزی می‌کنند تا تعاملاتی را که طوفان‌های فردی را در سیستم‌های بزرگ‌تر خوشه‌بندی می‌کنند، بررسی کنند. تلاش‌هایی نیز در حال انجام است تا بررسی شود که آیا شبیه‌سازی‌های اقلیمی با وضوح بالا می‌توانند تغییرات در خوشه‌بندی طوفان‌های تندری را بازتولید کنند یا خیر. چنین کاری می‌تواند ارزیابی‌های ریسک برای سیلاب‌های ناگهانی را بهبود بخشد.

الگوهای جهانی و تغییرات فصلی

کارشناسان همچنین می‌خواهند بررسی کنند که آیا طوفان‌های زمستانی ویژگی‌های مشابهی دارند یا خیر. آن‌ها مشکوک هستند که تغییرات فصلی در الگوهای آب‌وهوا می‌تواند ترکیب بارش‌های شدید و پایدار را تغییر دهد. تعیین اینکه آیا این یافته‌ها در قاره‌های دیگر نیز صادق هستند، گام بعدی خواهد بود. همکاری بین هواشناسان در سراسر جهان می‌تواند روشن کند که چگونه تغییرات دما بر بارش در اقلیم‌های مختلف تأثیر می‌گذارد.

آماده‌سازی شهرها برای رویدادهای بارش شدید

کمپین‌های آگاهی عمومی نیز می‌توانند به جوامع کمک کنند تا هنگام بروز هشدارها سریع‌تر واکنش نشان دهند. مقامات محلی می‌توانند با مدارس، مراکز اجتماعی و کسب‌وکارها همکاری کنند تا دستورالعمل‌هایی را توزیع کنند. دانشمندان تأکید می‌کنند که جمع‌آوری داده‌های مداوم ضروری است. ارتقاء ایستگاه‌های هواشناسی و نظارت ماهواره‌ای می‌تواند در دهه‌های آینده روشنایی بیشتری بر تغییرات طوفان‌ها بیفکند.

نتیجه‌گیری

مطالعه منتشرشده در مجله Nature Geoscience نشان می‌دهد که افزایش دما منجر به افزایش شدت بارش‌های شدید می‌شود، اما این افزایش عمدتاً در نتیجه ترکیب انواع مختلف بارش است. درک بهتر از نحوه سازمان‌دهی طوفان‌ها و استفاده از مدل‌های اقلیمی با وضوح بالا می‌تواند به بهبود ارزیابی‌های ریسک و برنامه‌ریزی شهری کمک کند.