En todo el mundo cada año, Los eventos de precipitación extrema causan inundaciones catastróficas que resultan en trágicas pérdidas de vidas y costosos daños a la infraestructura y la propiedad. Sin embargo, una variedad de diferentes sistemas climáticos pueden causar estos eventos extremos, por lo que es fundamental una comprensión detallada de los procesos atmosféricos que conducen a su formación.

Ahora, por primera vez, un análisis global revela que dos procesos atmosféricos entrelazados impulsan la formación de muchos eventos de precipitación extrema a gran escala en todo el mundo, particularmente en las regiones subtropicales secas donde pueden causar inundaciones catastróficas, como ocurrió en marzo de 2015 en el desierto de Atacama.

La investigación anterior sobre los eventos de precipitación extrema se ha centrado principalmente en las regiones húmedas, donde los ciclones son típicamente responsables de estos eventos, mientras que las regiones subtropicales secas se han estudiado menos. Sin embargo, son precisamente estas regiones subtropicales secas, incluidos los desiertos, "donde menos se esperan estos misteriosos eventos, pero puede causar impactos devastadores, "dice Andries-Jan de Vries, un científico atmosférico en ETH Zürich y el Instituto Max Planck de Química en Mainz, Alemania, quién fue el autor del nuevo estudio.

Los resultados, publicado en la revista European Geosciences Union (EGU) Dinámica del tiempo y el clima , Mejorar nuestra comprensión de los procesos atmosféricos y los sistemas meteorológicos que provocan precipitaciones extremas. Esta, Sucesivamente, podría ayudar a mejorar las previsiones, quizás conduciendo al desarrollo de sistemas de alerta temprana que podrían salvar vidas.

Los resultados también podrían mejorar nuestra comprensión de cómo estos eventos extremos responderán al cambio climático. La intensidad y frecuencia de estos eventos de fuertes lluvias han ido aumentando en las últimas décadas, y se prevé que la tendencia continúe con el calentamiento global.

Rompiendo olas y transporte de humedad

Este estudio destaca el papel de dos procesos atmosféricos en la formación de eventos de precipitación extrema:el rompimiento de las olas de Rossby y el intenso transporte de humedad.

Rossby saluda, también llamadas ondas planetarias porque surgen debido a la rotación de la Tierra, son olas que ocurren en el océano y la atmósfera que fueron descubiertas por primera vez en la década de 1930 por Carl Rossby. En la atmósfera, Las ondas de Rossby determinan en gran medida el clima en las regiones de latitudes medias. Debido a procesos no lineales, Las olas de Rossby pueden amplificarse y eventualmente romperse (similar a las olas del océano que se mueven hacia la costa).

El transporte de humedad intenso se refiere a grandes masas de vapor de agua que se mueven horizontalmente en la atmósfera. El proceso se ha relacionado con precipitaciones e inundaciones extremas, a menudo a lo largo de las costas occidentales de los continentes. Cuando el transporte de humedad aparece en una estructura de forma alargada que alcanza longitudes de varios miles de kilómetros, es más conocido como un "río atmosférico".

"Cuando las ondas de Rossby se amplifican y rompen, masas de aire frío se inmiscuyen desde latitudes altas a latitudes más bajas, y viceversa, ", Dice De Vries." Este proceso atmosférico puede impulsar el transporte de humedad intenso, desestabilizar la troposfera, y obligar a las masas de aire a ascender, que en conjunto favorecen la formación de precipitaciones extremas ".

Un hallazgo clave del estudio es que la severidad de la precipitación extrema está fuertemente influenciada por las características de los dos procesos atmosféricos. "Cuanto más fuerte es la rotura de las olas y más intenso es el transporte de humedad, cuanto mayores sean los volúmenes de precipitación, "Dice De Vries.

Precipitaciones extremas e inundaciones catastróficas

De Vries analizó los eventos de precipitación extrema diaria que ocurrieron en todo el mundo entre 1979 y 2018. El análisis se centró en eventos de mayor escala y no consideró las fuertes lluvias muy locales de corta duración. que suelen ser causadas por tormentas eléctricas únicas.

Descubrió que la ruptura de las olas de Rossby puede explicar más del 90 por ciento de los eventos de precipitación extrema en el centro de América del Norte y el Mediterráneo. Sobre zonas costeras, sin embargo, más del 95 por ciento de los eventos de precipitación extrema fueron impulsados ​​por un intenso transporte de humedad, lo cual es consistente con los hallazgos de estudios previos sobre ríos atmosféricos.

Uno de los hallazgos más interesantes fue el descubrimiento de ubicaciones donde los dos procesos combinados impulsan los eventos extremos. "En tono rimbombante, La ocurrencia combinada de estos dos procesos atmosféricos puede explicar hasta el 70 por ciento de los eventos de precipitación extrema en las regiones donde uno esperaría menos:los subtrópicos secos, "Dice De Vries." Las olas rompientes que llegan desde las latitudes medias inusualmente lejanas hacia el ecuador pueden atraer humedad desde los trópicos húmedos hacia los subtrópicos secos, que alimenta las fuertes lluvias.

El estudio demostró además que los procesos combinados jugaron un papel clave en 12 eventos históricos de precipitación extrema que resultaron en inundaciones catastróficas. miles de muertos y heridos, miles de millones de dólares en daños, e impactos socioeconómicos sostenidos que duran mucho más allá de la inundación. Estas inundaciones incluyeron el Natal, Sudáfrica, inundaciones de septiembre de 1987; las inundaciones de los Alpes en octubre de 2000; el Uttarakhand, India, inundaciones en junio de 2013; las inundaciones de Colorado de septiembre de 2013; y las inundaciones del desierto de Atacama en marzo de 2015.