Atmosfærisk syndflod vil drukne Californien

Regn juleaften i Californien er ikke usædvanligt – staten får halvdelen af sit vand fra december til februar. Men da himlen åbner sig i december 1861, lukker den sig ikke igen. I løbet af de næs­te 43 døgn falder der mere end tre meter nedbør, mens tusinder af indbyggere omkommer, og mere end 800.000 kreaturer drukner. Skaderne er så voldsomme, at Californien et halvt år senere går bankerot.

Den meteorologiske forklaring på den ekstreme nedbør har ladet vente på sig, og først nu forstår forskerne til fulde, hvad der mere præcist ramte Californien i vinteren 1861-62. Fænomenet har fået betegnelsen “atmosfærisk flod” og blev først officielt skrevet ind i ordbogen hos de amerikanske meteorologer i 2018.

Data fra fortiden viser, at selvom syndfloder af den størrelsesorden er sjældne, så er de ikke uden sidestykke. Og hvad der er mere bekymrende for indbyggerne langs den amerikanske vestkyst:

Klimaændringerne gør dem endnu voldsommere i fremtiden. Derfor arbejder meteorologerne nu på højtryk for at kunne advare i så god tid som overhovedet muligt.

Høj- og lavtryk styrer floderne

De atmosfæriske floder udspringer i den meget varme og fugtige luft over oceanerne omkring ækvator. Normalt forbliver den i en smal zone omkring klodens mavebælte, men i særlige situationer opstår der meteorologiske kanaler i fordelingen af høj- og lavtryk, som styrer en gren af den vanddamprige luft væk fra troperne og frem mod de tempererede egne.

På grund af klodens rotation og den generelle cirkulation i atmosfæren bevæger de atmosfæriske floder sig fra vest mod øst over havet, indtil de rammer vestkysten af et kontinent. Beregninger viser, at en enkelt atmosfærisk flod kan flytte fugtighed svarende til 200.000 m3 vand i sekundet.

Dermed konkurrerer de med vandføringen i klodens største flod, Amazonfloden. Og meget af den vanddamp bliver vredet ud af himlen som af en våd karklud, når den atmosfæriske flod går i land.

De atmosfæriske floder bringer dog langtfra kun ulykker. 30 til 50 pct. af nedbøren på den amerikanske vestkyst leveres netop af nogle få årlige atmosfæriske floder, og ebber de ud efter et døgn eller to, er de primært til gavn for samfundet. Californierne kalder dem kærligt for Ananasekspressen, fordi vandet i dem typisk er fordampet fra Stillehavet omkring staten Hawaii.

Enkelte gange ebber de dog ikke ud, men fortsætter med at levere mio. af nye kubikmeter nedbør uger i træk, som det skete over nytåret 1861-62. Heldigvis er Californien sluppet for noget tilsvarende de seneste 160 år, så spørgsmålet melder sig naturligvis: Var det en ekstrem hændelse uden fortilfælde? For at få et svar har flere hold af amerikanske geologer undersøgt borekerner af sediment trukket op fra søer, moser og havbunden.

Kernerne gemmer tegn på ekstrem nedbør – ofte i form af lag med groft materiale som sand og grus, der adskiller sig fra de finere lag af ler og plantedele, som udgør resten af kernerne.

Deres konklusion er klar: Genkomsttiden for hændelser i stil med det 43 dage lange juleskybrud er ca. 200 år. Med andre ord kan den næste syndflod ramme når som helst. Undersøgelser i Santa Barbara-bassinet tyder endda på, at nedbøren kan blive endnu værre end for 160 år siden. Gruslaget fra en hændelse tilbage i ca. år 1605 er nemlig væsentlig tykkere end noget andet lag i borekernerne, hvilket viser, at der var tale om en langt større oversvømmelse.

Nye syndfloder er på vej

Med deres nyvundne forståelse af en massiv og hidtil ukendt trussel mod den amerikanske vestkyst gik forskerne i gang med at regne på skaderne ved en gentagelse i projektet ARkStorm. Først modellerede de nedbøren ved en fiktiv atmosfærisk flod med en varighed på 23 dage. Den anser forskerne som en hændelse, der med stor sandsynlighed sker mindst én gang hvert århundrede.

Derefter beregnede de, hvor og hvordan oversvømmelserne ville brede sig i Californien, og resultaterne var ildevarslende.

Modellerne viser, at de fleste lavereliggende områder i Californien ender med at stå under vand, herunder teknologi-eldoradoet Silicon Valley. Mindst 1,5 mio. mennesker skal evakueres, og de samlede skader og udgifter vil løbe helt op i 700 mia. dollars. Selvom beregninger ikke kan forudsige antallet af dødsofre, anslår forskerne, at de skal tælles i tusinder.

Forskere undersøger årsagen

En undersøgelse fra 2018 af franske og amerikanske forskere viser, at effekterne fra det voldsomme vejr i 1861-62 ikke var begrænset til de omfattende oversvømmelser, som ARkStorm-projektet har regnet på. Langs kysten brød havet igennem adskillige steder. Marsken bag klitterne kom under vand og aflejrede op til en halv meter sand.

Dengang for 160 år siden var området ubeboet, men i dag er det tætbebygget og kan forøge skaderne med mange mia. dollars.

Siden atmosfæriske floder blev opdaget, har forskerne arbejdet intenst på at forstå, hvad der udløser dem – og måske endnu vigtigere: hvad der adskiller de kortlivede på et eller to døgn, som ofte er gavnlige og leverer vigtig regn til landbrug, frugtavlere og drikkevandsforsyningen, fra de ugelange og katastrofale. Forskerne har hentet data fra satellitter og vejrradarer og fra observationsfly, der er fløjet op i de atmosfæriske floder for bl.a. at foretage målinger af vandindhold, temperatur og lufttryk.

Nu kan forskerne advare i tide

De mange data har bl.a. givet mulighed for at regne på atmosfæriske floder i en væsentlig varmere fremtid. Det var, præcis hvad et hold forskere gjorde med hjælp fra en avanceret klimamodel i 2018. Resultaterne viser, at atmosfæriske floder bliver 10 pct. sjældnere frem mod år 2100, men at luftstrømmene, som bærer dem frem mod land, til gengæld bliver både længere og bredere og indeholder op til 50 pct. mere vanddamp.

I Californien bliver konsekvensen, at hyppigheden af gavnlige regnskyl mindskes, men de langvarige regnskyl bliver flere. Heldigvis skete der i 2018 et stort fremskridt, da forskere ved Colorado State University gennemgik 37 års vejrdata og opdagede sammenhængen mellem to meteorologiske fænomener:

Når Madden-Julian-svingningen, som er klynger af tordenbyger, der over 30 til 60 dage bevæger sig kloden rundt mod øst, sammenlægges med kvasibiennal-svigningen, som er et skift fra vest til øst og tilbage igen i den overordnede vindretning i stratosfæren, kan de forudse de atmosfæriske floder hele to til fem uger, inden de går i land.

Derved sikrer det nye værktøj myndighederne i Californien og de øvrige steder, hvor vandstanden i de atmosfæriske floder stiger, et kritisk vindue. Her kan de forberede beredskabet og ikke mindst evakuere befolkningen, så katastrofen ikke bliver lige så voldsom som den, der ramte kysten i 1861.