כמות הגשם האפית שהובילה לשיטפונות קטלניים וקטסטרופליים על פני חלקים נרחבים מדרום קרולינה וצפון קרולינה היא דוגמה בדיוק לסוג של מערכת הסערה המוגדשת שמדעני אקלים מזהירים עליה במשך שנים כתוצאה סביר של התחממות כדור הארץ.

הסערה הזו, כמו אחרות שבאו לפניה -- מאמבול עצום שהציף את אוקלהומה סיטיאל אאירוע הצפה ביוסטון, שניהם התרחשו מוקדם יותר השנה - הם דוגמאות לאופן שבו האטמוספרה מתנהגת בדרכים חדשות כעת, כאשר יש יותר אדי מים וחום למערכות מזג אוויר לעבוד איתן.

זה לא שגשם כבד ושיטפונות לא התרחשו לפני שהתחממות כדור הארץ מעשה ידי אדם התבררה (למען הפרוטוקול, הם כן). הבעיה כעת היא שהאירועים הללו חמורים אף יותר ממה שהם היו נראים אחרת. והם הופכים תכופים יותר בתחומים רבים.

למרות שיש מגבלות משמעותיות על מה שמדעני אקלים יכולים לומר בשלב זה על אירוע כמו שיטפונות דרום קרוליינה, ידוע היטב כי ההתחממות הגלובלית כבר הובילה לעלייה מדידה ברמות אדי המים האטמוספריים העולמיים, וניתן לסחוט את הלחות הזו. החוצה כמו התפרצויות כבדות יותר של גשם או שלג.

כמו כן, ידוע היטב בספרות המדעית כי המשקעים יורדים יותר ויותר בהתפרצויות קצרות ואינטנסיביות ולא באירועים ארוכי טווח, בדרך כלל קלים יותר.

הסיכון לאירועי משקעים קיצוניים עולה בחלקים רבים של העולם.

אֶחָדלִלמוֹד, למשל, הראה שאירוע של 1 ל-100 שנה של גשם בחורף בחלקים של הממלכה המאוחדת כבר מתרחש בתדירות גבוהה יותר, והופך לאירוע של 1 ל-80 שנה.

המשמעות היא שלאירוע עם סיכוי של 1% להתרחש בכל שנה יש כעת סיכון של 1.25% להתרחש בכל חורף מסוים, מה שמתורגם לעלייה של 25% בסיכון, לפי מדענים מאוניברסיטת אוקספורד.

אדי מים וצינור האש של קרולינה

למרות שמוקדם מדי לומר במדויק כיצד ייתכן שההתחממות הגלובלית השפיעה על המפגש הנדיר של אירועים שקשרו להטיל לפחות 26.88 סנטימטרים של גשם בפחות מארבעה ימים בדרום קרוליינה, שינויים באירועי משקעים קיצוניים הם אחד מהטובים ביותר של ההתחממות הגלובלית- תועדו השפעות של שינויי אקלים.

ראשית, שקול כמה משמעותי היה אירוע הגשמים הזה. צ'רלסטון וקולומביה ראו כל כך הרבה גשם בארבעה ימים, ששניהם חלפו על פני השיאים הקודמים שלהם עבור אוקטובר הגשום ביותר בכל הזמנים, יחד עם הצבת אבני דרך רבות אחרות.

ברחבי דרום קרוליינה, כמעט 400 כבישים ו-158 גשרים נסגרו ביום שני עקב ההצפהשהרג תשעה. יותר משני תריסר מקלטי פינוי פתוחים, ו-30,000 תושבים עדיין ללא חשמל.

[וידאו id=c1NzExeDrZh0dAia4f71ppd3qcKOtonn]

הגשמים מרעישי השיא בצ'רלסטון וקולומביה, כמו גם בחלקים אחרים של צפון ודרום קרולינה, היו נדירים יותר מאירוע של 1 ל-1,000 שנה, בהתבסס על מרווחי הישנות של המינהל הלאומי לאוקיאנוס והאטמוספירה (NOAA). זה אומר שיש להם רק סיכוי של 0.1% או פחות להתרחש בשנה נתונה.

רק פנימה: לנמל התעופה הבינלאומי צ'רלסטון היו 17.70 אינץ' של#גֶשֶׁם5 הימים האחרונים, ששברו את שיא 5 הימים של כל הזמנים במדינת דרום קרוליינה.— ניק ווילטגן (@WxNick)5 באוקטובר 2015

עם זאת, אתרים רבים אחרים יתחרו על שיא הגשם של SC של 5 ימים עם הגשת הנתונים. אני בספק שצ'רלסטון בסופו של דבר ישמור עליו.#SCflood- ניק ווילגן (@WxNick)5 באוקטובר 2015

עם זאת, כפי שיאמרו מדעני אקלים רבים, נראה שאנו רואים יותר ויותר אירועים של 500 שנים עד 1,000 שנים לאחרונה, עד לנקודה שבה ייתכן שיהיה צורך לשנות את ההגדרה של אירועים כאלה ומרווחי החזרה שלהם.

איך זה קרה?

היו ארבעה שחקנים מטאורולוגיים עיקריים באירוע מזג האוויר הקיצוני הזה, שכל אחד מהם העלה את הסיכויים לאירוע שיא של גשמים בקרוליינה וגרם לחזאי מזג האוויר להפעיל אזעקה עבור מדינת פאלמטו כבר באמצע השבוע שעבר.

שחקנים אטמוספריים אלה כוללים אזור בלחץ נמוך ברמה העליונה ברחבי הדרום מזרח; חזית נייחת עם אזור של לחץ נמוך הרוכב לאורכה; הוריקן חואקין, שעבר מהחוף המזרחי ועבר קרוב לברמודה; כמו גם אזור חזק של לחץ גבוה חונה ברחבי דרום קוויבק.

מערכות מזג אוויר אלו הובילו להזנות לחות מרובות שהופנו לעבר הקרוליינים בצורה דמוית צינור אש במשך זמן רב יוצא דופן. שיעורי גשם של 1-4 אינץ' לשעה ומעלה נרשמו באזור צ'רלסטון ובמקומות אחרים במשך מספר שעות בכל פעם.

שעה אחרי שעה אחרי שעה אחרי שעה אחרי שעה אחרי שעה אחרי שעה ... [לולאה של 7 שעות; תמונות מ@CODMeteorology]pic.twitter.com/xvjRZxJGRb- Stu Oyster (@ThisOyster)4 באוקטובר 2015

ההתקדמות הזוחלת של דפוס מזג האוויר, כאשר גבוה החסימה ברחבי קוויבק משחק תפקיד בכך, סייעה לשמור על צינור האש הזה במקום במשך ימים - מיום חמישי עד שני. כמה מחקרים הראו זאתדפוסי מזג אוויר תקועיםהפכו נפוצים יותר בשנים האחרונות, פוטנציאליים הקשורים להתחממות הארקטית המהירה, אם כי קשר זה אינו מקובל על כל קהילת מדעי האקלים המרכזית.

חשבו על חלק ממערכות מזג האוויר הללו כעל צינורות המחוברים ישירות למקורות לחות עיקריים: המים המתונים בצורה יוצאת דופן של האוקיינוס ​​השקט הטרופי; מים קלים מהממוצע של מערב האוקיינוס ​​האטלנטי; והוריקן עמוס מים חואקין.

שינויי האקלים מגבירים את הסיכון לאירועי גשמים קיצוניים

ברחבי ארה"ב כולה, התדירות של סופות גשמים בגודל 2 אינץ' או יותר גדלה בעשורים האחרונים, ואירועי משקעים קיצוניים עולים גם בחצי הכדור הצפוני.

אניתוח מרכזי אקליםשפורסם במאי מצא כי 40 מתוך 48 המדינות הנמוכות יותר ראו עלייה כללית בממטרים עזים (הימים שבהם סך המשקעים עלו על ה-1% העליון מכל ימי הגשם והשלג) מאז 1950.

עם זאת, דרום קרוליינה הייתה אחת המדינות הבודדות שלא ראתה עלייה, בהתבסס על ניתוח זה. למעשה, היא ראתה ירידה קלה בתדירות של אירועי משקעים כבדים. עם זאת, מדינות שכנות, כולל ג'ורג'יה וצפון קרוליינה, ראו עליות.

באופן כללי, אוויר חם מחזיק יותר לחות ומאדה יותר לחות מהקרקעות ומהאוקיינוס, שהיא גם מתונה יותר ממה שהיה פעם. טמפרטורות האוקיינוס ​​בדרום מזרח הן מעל הממוצע לתקופה זו של השנה, מה שאולי הוסיף יותר אדי מים לאירוע הזה, ובכך נתן לסופה יותר אנרגיה לעבוד איתה.

מחקרים ספציפיים שנקראים "ייחוס אקלים" הבוחנים את התפקיד שייתכן שההתחממות הגלובלית מילאה באירוע זה עשויים להימשך מספר שבועות עד חודשים עד שהמדענים ישלים.

מייקל מאן, המנהל את המרכז למדע מערכות כדור הארץ באוניברסיטת פן סטייט, אמר ל-Mashable בדוא"ל כי הסופה הזו היא "עוד דוגמה, כמו סנדי, או איירין, למזג אוויר על 'סטרואידים', מקרה נוסף שבו שינויי האקלים החמירו את ההשפעות של אירוע מטאורולוגי קיצוני ממילא".

"במקרה זה, אנו רואים שיטפונות של פעם לאלף שנה לאורך קו החוף של דרום קרוליינה כתוצאה מאספקה ​​קיצונית של לחות זורמת פנימה מהוריקן חואקין", אמר.

חואקין התגבר מעל טמפרטורות שיא של פני הים החמות באוקיינוס ​​האטלנטי הטרופי, מה שאפשר לו להתחזק במהירות למרות גזירת רוח רעה, ואשר סיפק לו רמות לחות גבוהות בצורה יוצאת דופן - לחות שהופכת כעת לגשמים שיא.

קווין טרנברת', מדען במרכז הלאומי לחקר אטמוספירה (NCAR) בקולורדו, הוא מדען אקלים בולט שהתבטא בגילוי לב בנוגע לקשירת ההתחממות הגלובלית למאפיינים של אירועי מזג אוויר קיצוניים. הוא ציין, במאמרים מדעיים ובהופעות פומביות, שמכיוון שההתחממות הגלובלית הוסיפה חום ולחות לאטמוספירה, כל אירוע מזג אוויר שמתרחש כעת שונה ממה שהיה היה אילו התרחש לפני כמה עשורים.

לדוגמה, הסופה הזו התרחשה במהלך שנה שיש לה לפחות 97% סיכוי להיות החמה ביותר של כדור הארץ ברשומות, ובזמן שבו האוקיינוסים של כוכב הלכת הם החמים ביותר שהם היו מאז החלו תיעודים כאלה בסוף המאה ה-19.

החלק המסובך עבור מדענים טמון בבירור איך בדיוק השינויים האלה באים לידי ביטוי, ועד כמה הם משמעותיים ביחס לגורמים אחרים, כמו שונות באקלים טבעי.

"התחממות כדור הארץ פירושה יותר חום אוקיינוס ​​ואדי מים עיליים בשפע שמחכים להיאסף בסערה", כתב טרנברת' באימייל ל-Mashable. סופה איטית כמו זו, הוא אמר, "משליכה הכל במקום אחד".

"זה מתרחש יותר ויותר במקומות ובזמנים שונים ויש לצפות משינויי אקלים", אמר טרנברט.

הוא גם ציטט את אירוע אל ניניו החזק המתמשך באוקיינוס ​​השקט הטרופי, שסייע להוביל את טמפרטורות האוקיינוסים העולמיות לטמפרטורה הגבוהה ביותר שנרשמה, כגורם אפשרי מאחורי מערכת הסערה הזו.

"אל ניניו פירושו שכל פעולה היא באוקיינוס ​​השקט", מה שמדכא פעילות סערה טרופית והוריקן באוקיינוס ​​האטלנטי. "משמעות הדבר היא הצטברות של חום שמחכה להזדמנות לברוח במובן מסוים."

מיילס אלן, שמוביל את קבוצת הדינמיקה האקלימית באוניברסיטת אוקספורד והשתתף במספר מחקרי ייחוס אקלים, היה זהיר יותר בקשר בין גשמים קיצוניים והצפות של דרום קרוליינה להתחממות כדור הארץ.

"בכל שאר הדברים שווים, הגברת הלחות האטמוספרית הנובעת מהתחממות בקנה מידה גדול תאפשר להתרחש יותר אירועים כאלה", כתב באימייל ל-Mashable.

"אבל השפעות אחרות של שינויי אקלים, כמו שינוי דפוסי זרימת הדם, יכולות לעבוד בכיוון ההפוך: אז זו שאלה מעניינת אם ההשפעה האנושית על האקלים גרמה לאירוע הזה להתרחש יותר או פחות, אבל לא כזו שעליה עלינו לקפוץ אליה. מסקנות מבלי לעשות את הניתוח הדרוש", אמר.

עליית פני הים מחמירה את המצב

עבור תושבי החוף של קרולינה, במיוחד אלה בצ'רלסטון, היה גורם נוסף הקשור לשינויי אקלים שעזר להדגיש את ההצפה: עליית פני הים.

רוחות יבשות הקשורות למשחק הלחיצה בין אזור בלחץ נמוך בדרום מזרח לאזור הלחץ הגבוה בצפון מזרח סייעו להוביל את הגאות והשפל בצ'רלסטון לרמות שלא נראו מאז שהוריקן הוגו ירד שם ב-1989.

סוללת דרום בגאות#chswx #צ'רלסטון @JimCantore pic.twitter.com/BwcoUYl5dq- ג'ון וינסון (@jjv926)3 באוקטובר 2015

זה החריף את ההצפה שנגרמה על ידי גשמים עזים, שכן מפלס הגאות מנע לפעמים מים וביוב להתנקז מהעיר.

לדברי בן שטראוס, מדען אקלים ב-Climate Central המתמקד בעליית פני הים, אירוע השיטפון הזה היה תצוגה מקדימה של מה שעתיד לקרות לערים כמו צ'רלסטון, כשהן עומדות בפני הסיכוי לאירועי שיטפונות נוספים בחופי.

"זה מספק תצוגה מקדימה שלרוב לא קשורה כיצד יכול להיראות הגאות בצ'רלסטון לאחר עליית מפלס הים שיכולנו לראות בהמשך המאה הנוכחית", כתב שטראוס בדוא"ל.

דו"ח עליית פני הים של Climate Central עבור דרום קרוליינה מצא שיותר מ-800 מיילים רבועים של קרקע נמצאים פחות מ-4 רגל מעל קו הגאות בדרום קרוליינה, כולל שווי נכס של 24 מיליארד דולר.