Onderzoek toont aan dat planetaire golven gerelateerd aan extreem zomerse weer sinds 1950 zijn verdriedubbeld

Overlevenden waden door het water in hun dorp Khairpur Nathan Shah, Pakistan, op 2 november 2010, dat omringd is door overstromingswater.

Klimatologische veranderingen hebben de frequentie van atmosferische golfgebeurtenissen, die verband houden met extreem zomerweer, in de afgelopen 75 jaar verdrievoudigd. Dit kan verklaren waarom lange termijn computervoorspellingen de toename van dodelijke hittegolven, droogtes en overstromingen blijven onderschatten, aldus een nieuwe studie.

In de jaren vijftig had de aarde gemiddeld ongeveer één extreme weers-initiërende planetaire golfgebeurtenis per zomer, maar tegenwoordig zijn dat er ongeveer drie per zomer, volgens een studie die in de Proceedings of the National Academy of Sciences is gepubliceerd. Planeetgolven zijn verbonden met de dodelijke en ongekende hittegolven in de Pacific Northwest in 2021, de hittegolf in Rusland in 2010, de overstromingen in Pakistan en de dodelijke Europese hittegolf in 2003.

“Als je probeert de planetaire golven op het noordelijk halfrond voor te stellen, is de gemakkelijkste manier om ze te visualiseren, door naar de weerkaart te kijken naar de golvende beweging in de straalstroom,” aldus Michael Mann, co-auteur van de studie en klimaatwetenschapper aan de Universiteit van Pennsylvania.

Planeetgolven stromen voortdurend over de aarde, maar soms worden ze versterkt, waardoor de straalstroom golviger wordt met grotere heuvels en valleien. Dit wordt quasi-resonante versterking of QRA genoemd. Dit betekent in wezen dat de golf wekenlang vast komt te zitten op één plek. Hierdoor krijgen sommige gebieden schijnbaar eindeloze regen, terwijl andere gebieden te maken hebben met ondraaglijke hitte zonder verlichting.

“Een klassiek patroon zou zijn zoals een hogedrukgebied in het westen (van de Verenigde Staten) en een lagedrukgebied in het oosten. In de zomer van 2018 hadden we precies dat,” zei Mann. “We hadden die configuratie een maand lang vast zitten. Dus daar (in het westen) kregen ze de hitte, de droogte en de bosbranden. Wij (in het oosten) kregen de buitensporige neerslag.”

“Het is diep en het is aanhoudend,” voegde Mann toe. “Je accumuleert de regen dagenlang, of de grond wordt dagenlang gebakken.” De studie concludeert dat dit vaker voorkomt door door mensen veroorzaakte klimaatverandering, voornamelijk door de verbranding van fossiele brandstoffen, vooral omdat de Arctische regio drie tot vier keer sneller opwarmt dan de rest van de wereld. Dit betekent dat het temperatuurverschil tussen de tropen en de Arctische regio nu veel kleiner is dan vroeger, wat de straalstromen en de golven verzwakt, waardoor ze waarschijnlijker vast komen te zitten, aldus Mann.

“Deze studie belicht opnieuw een manier waarop menselijke activiteiten het klimaatsysteem verstoren, wat ons allemaal zal treffen met meer ongekende en destructieve zomerweerevenementen,” zei Jennifer Francis, klimaatwetenschapper aan het Woodwell Climate Research Center, die niet bij het onderzoek betrokken was. “Golfresonantie lijkt inderdaad een reden voor de verslechtering van de zomerse extremen. Naast de algemene opwarming en verhoogde verdamping, stapelt het een intermitterende fluctuatie in de straalstroom op, die voorkomt dat weersystemen zich oostwaarts bewegen zoals normaal, waardoor aanhoudende hitte, droogte en zware regenval waarschijnlijker worden,” voegde Francis toe.

Dit verschilt van Francis’ onderzoek naar de straalstroom en de poolvortex die winterse extremen veroorzaken, aldus Mann. Er is ook een natuurlijke verbinding. Na een El Niño, een natuurlijke opwarming van de centrale Stille Oceaan die weerspatronen wereldwijd verandert, is de volgende zomer vaak vatbaar voor meer van deze versterkte QRA-golven die vast komen te zitten, zegt Mann. Aangezien de zomer van 2024 een El Niño had, zal deze zomer waarschijnlijk meer vatbaar zijn voor dit type vastzittende straalstroom.

Hoewel wetenschappers al lang hebben voorspeld dat naarmate de wereld opwarmt, er meer extremen zullen zijn, is de toename veel hoger geweest dan verwacht, vooral door computermodellen, aldus Mann en Francis. “Dat komt omdat de modellen deze essentiële mechanismen niet vastleggen,” zei Mann. Tenzij de samenleving stopt met het uitstoten van meer broeikasgassen in de lucht, “kunnen we verwachten dat meerdere factoren de zomerse extremen verergeren,” aldus Francis. “Hittegolven zullen langer aanhouden, groter worden en heter worden. Verergerende droogtes zullen meer landbouw vernietigen.”