Studie waarschuwt: Wereldwijde ‘neerslagfluctuaties’ tussen droogtes en overstromingen kunnen intensiveren tegen 2028
Belangrijke fysieke processen verbonden aan de oostwaartse versnelling van de Madden-Julian Oscillatie (MJO). Een recente studie van de Hong Kong University of Science and Technology (HKUST) onthult een dreigende klimaatcrisis: de wereld kan al in 2028 te maken krijgen met verhoogde risico’s op “neerslag-whiplashes”—gewelddadige schommelingen tussen extreme droogte en overstromingen.
Dit onderzoek, geleid door Prof. Lu Mengqian en Dr. Cheng Tat-Fan van de afdeling Civiele en Milieu-engineering van HKUST, wijst de escalerende risico’s toe aan de klimaatgedreven intensivering van Madden-Julian Oscillatie (MJO) gebeurtenissen. Dit grootschalige patroon van tropische intraseasonale klimaatvariabiliteit beweegt nu sneller door de opwarming van de aarde.
De bevindingen, gepubliceerd in het tijdschrift Nature Communications, openen de weg voor verbeterde subseasonale voorspellingen, dat wil zeggen, twee tot zes weken van tevoren, waardoor tijdige besluitvorming in rampenvoorbereiding en -beheer mogelijk wordt, en helpt bij het verbeteren van voedsel- en waterzekerheid, energiebeheer en infrastructuurweerbaarheid.
Wat is de Madden-Julian Oscillatie (MJO)? De MJO is een planetaire atmosferische verstoring die oostwaarts beweegt en de tropische intraseasonale variabiliteit domineert over perioden van 30-90 dagen tijdens de boreale winter. Het wordt beschouwd als een van de belangrijkste bronnen van subseasonale voorspelbaarheid en heeft verstrekkende invloed op wereldwijde neerslagpatronen, extreme weersomstandigheden, de vorming van tropische cyclonen, moessons en circulatiepatronen in de gematigde breedte.
Terwijl de bestaande literatuur over het algemeen concludeerde dat antropogene broeikasgasemissies de MJO-propagatie kunnen versnellen, blijft het mechanisme dat deze relatie onderbouwt controversieel, met verschillende theorieën die verschillende schattingen geven van de propagatiesnelheid.
Om deze puzzel op te lossen, voerde het HKUST-onderzoeks-team een analyse uit op basis van 28 gekoppelde algemene circulatiemodellen (CGCM’s) die deelnemen aan de zesde fase van het Coupled Model Intercomparison Project (CMIP6). Deze modellen zijn de meest geavanceerde hulpmiddelen die momenteel beschikbaar zijn voor het simuleren van de effecten van stijgende concentraties van broeikasgassen.
Het team voorspelde een alarmerende stijging van 40% in snel-propagating MJO-gebeurtenissen tegen het einde van de 21e eeuw vergeleken met historische gegevens (1979-2014). Nog dringender waarschuwt de studie dat een verhoogde frequentie van snelle en “springende” MJO-gebeurtenissen—waarbij convectie abrupt verschuift—meer gebruikelijk zal worden in de nabije toekomst (al in 2028-2063).
Gevolgen voor wereldwijde weersextremen “Wereldwijde neerslag-whiplashes zijn een groeiende zorg, met een recente rapportage die een stijging van 31-66% in hun voorkomen sinds het midden van de 20e eeuw onthult.” Dr. Cheng Tat-Fan, de eerste auteur van dit werk en postdoctoraal onderzoeker aan HKUST, legde de implicaties van de bevindingen uit. “Een opmerkelijk voorbeeld is de ernstige droogte en bosbrand die in 2022 Californië trof, gevolgd door recordbrekende neerslag die leidde tot overstromingen en aardverschuivingen. De versnelling van de MJO-gebeurtenissen zal de reactietijden tegen samengestelde gevaren aanzienlijk verkorten, waardoor samenlevingen onvoorbereid worden, tenzij er aanpassingsmaatregelen zijn getroffen.”
Hij merkte verder op dat naarmate het klimaat opwarmt, de toename van snelle MJO-gebeurtenissen het risico op neerslag-whiplashes zal verhogen. Deze trend zal al vanaf 2028 zichtbaar worden, als de realiteit een business-as-usual-scenario volgt.
De begeleider van Dr. Cheng—Prof. Lu Mengqian, directeur van het Otto Poon Center for Climate Resilience and Sustainability en universitair docent aan de HKUST-afdeling Civiele en Milieu-engineering, benadrukte de rol van de studie in het bevorderen van naadloze voorspellingen van weer tot klimaat voor duurzame natuurlijke en gebouwde omgevingen. “Toekomstige numerieke modellen die de verschillende propagatiegedragingen van de MJO nauwkeurig simuleren, zullen onze mogelijkheid verbeteren om extreme samengestelde weersomstandigheden 4-5 weken van tevoren te voorspellen, wat de slachtoffers en schade aan ecosystemen en menselijke samenlevingen aanzienlijk zal verminderen,” zei ze.
Het onderzoek werd uitgevoerd in samenwerking met meteorologen en klimaatexperts, waaronder Prof. Bin Wang (University of Hawaiʻi at Mānoa), Prof. Fei Liu (Sun Yat-Sen University) en Prof. Guosen Chen (Nanjing University of Information Science and Technology). Deze studie droeg bij aan meteoNEX, een bekroond voorspellingssysteem dat naadloze weer-naar-klimaatvoorspellingsdiensten biedt. Dit systeem ontving een Gouden Award op de 50e Internationale Tentoonstelling van Uitvindingen in Genève. Het ondersteunt ook een wereldwijd, door HKUST geleide transdisciplinaire “research-to-operation” (R2O) initiatief, het decennialange “Seamless Prediction and Services for Sustainable Natural and Built Environments” (SEPRESS) programma, dat recentelijk door de UNESCO is goedgekeurd als onderdeel van het Internationale Decennium van Wetenschappen voor Duurzame Ontwikkeling (IDSSD).
“Onze voortdurende inspanningen zijn gericht op het versterken van het vertrouwen in de wetenschap door betrouwbare weer- en subseasonale klimaatvoorspellingen, terwijl we samenwerken met wereldwijde partners onder het SEPRESS-programma om praktische strategieën te ontwikkelen tegen de dreigende toename van neerslag-whiplashes,” voegde Prof. Lu toe. “Ons doel is om wetenschappelijke innovatie te verbinden met de behoeften van de samenleving door middel van eerlijke en transparante R2O-strategieën.”
