Com as mudanças climáticas, uma intensificação de chuvas extremas e inundações repentinas?

As fortes chuvas podem provocar um rápido aumento do nível da água, com pesadas consequências humanas e materiais. As tempestades de monções de agosto de 2018 no sudoeste da Índia mataram várias centenas de pessoas e desalojaram outras milhares no espaço de poucos dias.

Ena França, na orla do Mediterrâneo, as inundações repentinas geralmente ocorrem em cair, quando o ar quente e úmido do Mediterrâneo encontra o ar mais frio do continente. 3 de outubro de 2015 175 mm de chuva foram medidos em duas horas (ou seja, o equivalente à média cumulativa observada entre setembro e outubro) em certos setores da Côte d'Azur, desencadeando um rápido aumento dos níveis de água que causou 20 vítimas na região de Cannes.

Diante desses eventos extremos, a questão do vínculo com as mudanças climáticas surge sistematicamente. Esses eventos se tornaram mais prováveis ​​com o aquecimento global? Eles serão mais frequentes ou mais intensos no futuro?

A resposta está longe de ser óbvia, mas novos conhecimentos nos permitem hoje trazer alguns elementos.

Reportagem de vídeo de agosto de 2018 na monção na Índia, a mais violenta em um século. (Euronews / YouTube).

Chuvas mais intensas com aquecimento global?

De acordo com o teorema de Clausius-Clapeyron, estabelecido na primeira metade do século XIXe século no campo da termodinâmica, o pressão de vapor saturado de ar aumenta em cerca de 7% por grau de aquecimento. Em outras palavras, quanto mais quente o ar, mais vapor d'água ele pode conter.

No contexto do aquecimento global, os cientistas levantaram a hipótese de que episódios de chuvas extremas deve se intensificar seguindo a lei de Clausius-Clapeyron que impõe uma restrição direta na quantidade de água disponível na atmosfera. Desde então, essa hipótese foi confrontada com numerosas observações.

Em 2013, um estudo mostrou que, em geral, a precipitação diária extrema intensificado durante o século XX, 6 a 8% por grau de aquecimento global. Mas outro trabalho agora indica que as chuvas intensas, de curta duração e de uma hora de duração se intensificaram mais rápido do que o esperado, com mudanças no clima.cerca de 14% por grau de aquecimento, isto é, o duplo em relação à relação de Clausius-Clapeyron.

Esta taxa inesperada de intensificação também foi detectada recentemente. em todo o continente australiano bem como no Borda mediterrânea francesa, com base em redes de observação de chuva que abrangem mais de cinco décadas.

A origem deste fenômeno ainda é muito discutida na literatura científica, mas a resposta é mais provável de ser encontrada em física da nuvem e na liberação de calor latente no momento da condensação que "acelera" a convecção (ou seja, o movimento ascendente da atmosfera na origem de muitos episódios de chuvas extremas) e amplifica a intensidade das chuvas.

Outros fatores, como circulação atmosférica em grande escala ou a disponibilidade de umidade, pode obviamente ampliam ou atenuam regionalmente a resposta à chuva relacionadas à temperatura, e explicar as diferenças entre a observação e a teoria de Clausius-Clapeyron.

Para simular a evolução futura dessas chuvas intensas, a comunidade científica utiliza modelos climáticos baseados em diferentes cenários de mudanças climáticas, modelos capazes de simular convecção em malhas finas da ordem de um quilômetro.

Os resultados dessas projeções indicam uma intensificação das chuvas extremas em diferentes regiões do mundo incluindo oAustrália, EU, e as Reino Unido, no entanto, com taxas de intensificação variáveis ​​dependendo das regiões, estações, modelos e cenários de emissões de gases de efeito estufa.

Teoria, modelagem climática e observações portanto, parece convergir na mesma conclusão: as chuvas se intensificaram nas últimas décadas e continuarão a se intensificar no futuro como resultado do aquecimento global.

Veremos mais inundações?

Se a intensidade da chuva é essencial, os hidrologistas têm mostrado que outros fatores como o derretimento da neve, vazão média sazonal, condições prévias de umidade nos solos ou mesmo o uso do solo também contribuem para modular a potência das vazões.

A importância de cada um desses fatores pode variar dependendo dependendo da época, regiões e bacias hidrográficas (ou seja, a porção do território drenada pelo curso de água e seus afluentes).

Um estudo recente publicado na revisão Ciência, para o qual os pesquisadores da Irstea contribuíram, indica que o aquecimento global já induziu mudanças significativas na sazonalidade das inundações em toda a Europa.

Do ponto de vista da frequência, se alguns estudos sugerem um aumento nas taxas de fluxo extremas, outras análises pelo contrário, mostram uma diminuição significativa em muitas regiões, e isso em apesar da intensificação das chuvas.

A redução das chuvas anuais e a secagem dos solos em resposta ao aumento da evaporação nessas regiões sem dúvida ajudaram a limitar o aumento dos níveis de água durante os períodos de chuvas intensas.

O tamanho das bacias hidrográficas e, portanto, seu tempo de resposta, também é um elemento crucial. As pequenas bacias hidrográficas são muito sensíveis às chuvas intensas porque afetam toda a sua superfície, enquanto as grandes bacias são geralmente afetadas parcialmente e sua resposta está mais relacionada a um lento acúmulo de chuvas ao longo de vários dias, ou mesmo semanas.

Redimensionar infraestruturas

Hoje temos fortes certezas quanto à intensificação das chuvas nas últimas décadas, bem como sua intensificação futura.

Essa tendência pode ter um efeito direto nas inundações repentinas em pequenas bacias hidrográficas. Por outro lado, o as projeções são muito variáveis ​​no espaço e mais moderado para bacias maiores, devido aos muitos fatores adicionais que influenciam a relação chuva-vazão.

As nossas infraestruturas (barragens, pontes, etc.) foram concebidas e planeadas com base em períodos de regresso de chuvas extremas e cheias, assumindo um clima estacionário.

No entanto, essa hipótese de estacionariedade parece insustentável no contexto atual. Por exemplo, o furacão Harvey causou chuvas cumulativas entre 25 e 28 de agosto de 2017 na área de Houston, Texas, que correspondem a períodos de retorno maiores que 1000 anos no clima atual.

Para reduzir nossa vulnerabilidade a esses perigos, devemos revisar gradualmente o dimensionamento das estruturas hidráulicas, a gestão da água e a infraestrutura de defesa contra inundações, bem como os planos de uso do solo.A Conversação

Renaud Barbero, Pesquisador em climatologia, Irstea ; Eric Martin, Diretor Regional, Mudanças Climáticas, Irstea ; Patrick arnaud, Pesquisador em hidrologia, Irstea et Pierre Javelle, Pesquisador em hidrologia, Irstea

La versão original deste artigo foi postado em A Conversação.

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