Durante tres temporadas de huracanes seguidas, tormentas con lluvias récord han causado 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, los investigadores informaron en un estudio publicado el 18 de octubre en el Naturaleza Diario de socios Ciencia del clima y la atmósfera .

"Los cambios potenciales en la frecuencia de ocurrencia y las tasas de lluvia de los ciclones tropicales son las principales preocupaciones de los peligros de inundaciones en los Estados Unidos, especialmente para las regiones urbanas a lo largo de las costas del Golfo y del Atlántico, "dijo el coautor James Smith, Profesor de Ingeniería y Ciencias Aplicadas William y Edna Macaleer de Princeton. "Este estudio proporciona un paso importante en la comprensión de la parte del problema de la tasa de lluvia; el panorama es uno en el que los cambios en las precipitaciones extremas deben examinarse cuidadosamente al evaluar los peligros de inundaciones".

Los resultados ayudan a resolver un enigma que surgió de estudios recientes de modelos climáticos. Los modelos proyectan que para fines de siglo, las tasas de lluvia de huracanes aumentarán hasta dos veces más rápido de lo que se esperaría debido al aumento de la humedad solo por el aumento de la temperatura de la superficie del mar. El equipo de Princeton quería comprender qué otras fuerzas podrían contribuir a las tormentas más húmedas.

"Un aumento previsto que excedía la teoría simple nos dio un poco de incomodidad, porque solo confiamos en nuestras predicciones en la medida en que podamos comprenderlas, y en la medida en que aparecen en las observaciones, "dijo el coautor Gabriel Vecchi, profesor de geociencias y del Instituto Ambiental de Princeton.

Los investigadores sospecharon que el viento podría influir. 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 tasas de lluvia más altas. Vecchi y sus colegas razonaron que una combinación de temperaturas de la superficie del mar más altas y tormentas más fuertes podría explicar los aumentos previstos en las tasas de lluvia.

Para probar esta hipótesis, el autor principal del estudio, Maofeng Liu, un investigador asociado postdoctoral 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 de acuerdo con la intensidad del viento.

Para cada una de las seis cuencas oceánicas donde se forman 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; y huracanes en las categorías 1 a 5 de Saffir-Simpson, con las categorías 4 y 5 agrupadas debido al menor número de tormentas en este nivel de intensidad.

Liu utilizó este método de remuestreo para analizar más de 4, 000 tormentas simuladas en 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 sucediera solo como resultado de los aumentos de temperatura.

"Descubrimos que no solo aumentó la capacidad de retención de vapor de agua de una tormenta debido al calentamiento global, "dijo Liu, "pero 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 dos veces mayor 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 lluvia que nuestros modelos han estado prediciendo durante bastante tiempo, y ahora también tenemos una comprensión teórica clara de por qué debería estar sucediendo ".