Venstre panel: Regnskylling i fire dager som slutter tirsdag, august 29, 2017 ved 9 er CDT. Høyre panel: Regnprognose for 24-timene fra 9 er tirsdag, august 29 til 9 onsdag, august 30. National Weather Service sa at prognoserne trengte å forandre sin vanlige fargeskala for å illustrere de ekstreme nedbørsmengdene i Texas. National Weather Service

Femti tommer regn. Ni billioner liter vann. Gulf Coast of Texas, og spesielt hovedstadsområdet i Houston, har blitt oversvømt av regn produsert av orkanen Harvey. Og med denne skrivingen fortsetter regnet langs en bred sving av Gulf Coast, med en flomstruss som strekker seg helt østover gjennom New Orleans til Florida Panhandle.

Selv for en av de våteste og mest oversvømmede delene av USA, er nedbørstallene og oversvømmelsen ødeleggende. Så, hva har gjort Harvey til en så frodig regnprodusent?

Et "tog" av regnskur

Mengden av regn som faller på et bestemt sted kan kokes ned til en overraskende enkel ligning: Den totale nedbør er den gjennomsnittlige nedbørshastigheten, multiplisert med nedbørets varighet. Med andre ord faller mest regn hvor det er regner det vanskeligste for lengst.

Tropiske sykloner generelt er svært effektive regnprodusenter, fordi de tegner store mengder vanndamp inn i atmosfæren fra et varmt hav. Den fuktige luften stiger og vanndampen kondenserer, og en stor del av det vannet faller som regn. Tropiske sykloner kan også vare lenge; hvis deres bevegelse bremser, kan en bestemt region oppleve det store nedbør i flere dager.

Selv i forhold til andre tropiske sykloner, har regnet fra Harvey vært svært vanskelig, og gått i svært lang tid. På lørdag kveld (August 26) til søndag morgen (August 27), utviklet et intens stormbånd øst for Harvey sentrum, og kantet seg rett over Houston. Dette er en prosess kjent som "ekko trening", der det ser ut til at de enkelte tordenværcellene er som togbiler som gjentatte ganger passerer over samme sted og tar med seg tung nedbør.

Dette nedbørsspillet produserte opptil seks tommer regn per time - en ekstremt høy hastighet - og den forblir over Houston-t-banen i flere timer, med et par flere som fulgte umiddelbart etterpå. Ett sted like sørøst for sentrum Houston registrerte 13.84 inches på bare tre timer. Disse regner fra lørdag kveld til søndag morgen startet den massive flommen i Houston metroområdet.

Ubøyelig nedbør

Så, etter denne første intense utbrudd, har det ikke vært noen pusterom. Vanligvis når en tropisk syklon vender seg fra tropene mot USA, vil den samhandle med et eller flere midlatitude værsystemer som vil sende stormen på vei etter en dag eller to. Men i august har jetstrømmen blitt plassert godt nord for Texas, slik at ingen av disse forstyrrelsene har nærmet seg, og Harvey sirkulasjonssenter har knapt flyttet siden det gjorde landfall. Som et resultat, over Texas (og nå Louisiana) kysten, har det vært perioder med kraftig nedbør (i flere av regnbunnene beskrevet ovenfor), sammen med lettere, men fortsatt betydelige akkumuleringer.

Denne kombinasjonen av uvanlig høyt regn og lang varighet har resultert i et veldig stort område med 30 til 45 tommer regn i løpet av få dager.

De av oss som studerer ekstreme nedbør og oversvømmelser, og de som bor i og rundt Houston, vet at dette området er sårbart for både svært kraftig nedbør og ødeleggende og dødelige flom. Den tidligere standardbæreren for ekstreme nedbør i regionen var Tropical Storm Allison i juni 2001, som produserte litt over 40 "av regn rundt Houston. Men de store akkumulasjonene var ganske lokaliserte. Det var store flom igjen på Memorial Day i 2015, og på April 18-19, 2016.

I april 2016-arrangementet produserte en intens linje av stormstråler opp til 15 "av regn i noen timer, som likte" trenings "-regnene i Harvey. Men med Harvey er området som er dekket av det store nedbør blitt betydelig større, og regnet har vedvaret i flere dager. Til sammenligning, på en dag (slutten søndag morgen, August 27, 2017) området som er dekket av nedbør fra Harvey over 16 "er flere ganger større enn hele april 2016 flomhendelse, og i det minste to dager med lignende akkumulasjoner har fulgt.

Tornado risikerer

For å gjøre saker enda verre, var det også mange tornadoer som ble rapportert da regnbuene kom på land. Det er ganske vanlig at tornadoer oppstår i forbindelse med fallende orkaner, men det som slo meg i dette tilfellet var at tornado advarsler ble utstedt på samme steder som nettopp hadde fått enorme mengder regn.

Min forskningsgruppe har studert utfordringene knyttet til flerfarsituasjoner, og spesielt når trusler om tornadoer og flomoversvømmelse oppstår på samme sted samtidig, da de beskyttende responsene på disse farene kan være i strid med hverandre. For folk å være under både en tornado og en advarsel om lynflom, er det overraskende vanlig - disse overlappende advarslene oppstår rundt 400 ganger per år i gjennomsnitt.

Men denne situasjonen ble tatt til en ny ekstreme under Harvey, da tornado-advarsler ble utstedt samtidig at beredskapsansatte sendte meldinger til at folk skulle gå på taket for sikkerhet (i stedet for å bli tatt på loftet). Den hjerteskjærende (men også heroiske) videoopptaket av vannrenser sprer seg til den enorme menneskelige virkningen av denne mangesidede stormen.

Spot-on prognose

En siste bemerkelsesverdig del av orkanen Harveys nedbør er hvor nøyaktige numeriske værvarslingsmodeller - og de menneskelige prognoserne som bruker dem til å gjøre offisielle prognoser - var å fremheve de utrolige nedbørsakkumulasjonene.

Mellomavstandsvarselmodeller, minst en uke i forveien, viste at Harvey stallet ut langs Texas kysten og produserte ekstreme nedbør. Etter hvert som hendelsen nærmet seg, viste nesten alle numeriske modeller akkumuleringer over 25 inches. Ofte, når meteorologer ser modeller som gjør spådommer om hendelser som ville være uten sidestykke, er vi ganske skeptiske til den veiledningen, fordi det ikke er noen referansepunkter for å sammenligne med. Men i dette tilfellet var modellene i nært samarbeid om potensialet for en virkelig stor begivenhet, og prognoserne så alvorlighetsgraden av situasjonen.

NOAA Weather Forecast Center, som viser offisielle nedbørsprognoser (og sjelden inneholder ekstreme mengder), på fredag ​​ettermiddag (August 25) spådde en bred sving på over 20 inches, med isolerte områder opp til 40. "Aldri før hadde Weather Forecast Center utgitt en høy risiko for overdreven nedbør tre dager i forveien, da usikkerhetene med forutsigelse av nedbør ikke tillater nok tillit til å gjøre det. Faktisk har protokollen ikke engang tillatelse til en slik advarsel så langt i forveien! Men for Harveys nedbør gjorde de dette på sammenhengende dager, og med høy nøyaktighet på grunn av den forventede ekstremiteten til hendelsen. (De primære feilene i regnskytene i forkant av stormen er at de satte maksimumene litt sørvest for Houston , i stedet for sentrert over Houston.)

Et av aspektene ved å studere ekstrem nedbør og flomoverflom er det store antallet stormsystemer som kan produsere tungt regn, og prøver å finne ut hvordan ingrediensene kom sammen i hver av de forskjellige situasjonene for å informere og forbedre fremtidig prognose. For orkanen Harvey, vil forskere og prognosere analysere ingrediensene som førte til denne rekordinnstillingen i mange år framover.

Om forfatteren

Russ Schumacher, lektor i atmosfærisk vitenskap, Colorado State University

Denne artikkelen ble opprinnelig publisert på Den Conversation. Les opprinnelige artikkelen.

Relaterte bøker:

at InnerSelf Market og Amazon