Vad gjorde regnet i orkanen Harvey så extremt?

Vad gjorde regnet i orkanen Harvey så extremt?
Vänster panel: Regnskydd ackumulering i fyra dagar som slutar tisdag, augusti 29, 2017 vid 9 är CDT. Höger panel: Regnprognos för 24 timmar från 9 är tisdag, aug. 29 till 9 är onsdag, augusti 30. National Weather Service sa att prognosgivare behövde ändra sin vanliga färgskala för att illustrera de extrema nedgångsmängderna i Texas.
National Weather Service

Femtio inches av regn. Nio biljoner liter vatten. Gulfkusten i Texas, och särskilt storstadsområdet i Houston, har blivit översvämd av regn som produceras av orkanen Harvey. Och med detta skrivande fortsätter regnet längs en bred del av Gulf Coast, med ett flodhot som sträcker sig hela vägen öster genom New Orleans till Florida Panhandle.

Även för en av de våtaste och mest översvämmade delarna av Förenta staterna slår regnskov och översvämningar upp rekord. Så, vad har gjort Harvey till en så stor regnproducent?

Ett "tåg" av regnskurar

Mängden regn som faller på en viss plats kan kokas ner till en förvånansvärt enkel ekvation: Den totala nederbörden motsvarar den genomsnittliga nederbördsmängden multiplicerad med nedbördsperioden. Med andra ord faller det mest regn där det är regnar det svåraste för det längsta.

Tropiska cykloner i allmänhet är mycket effektiva regnproducenter, eftersom de drar stora mängder vattenånga i atmosfären från ett varmt hav. Den fuktiga luften stiger och vattenångan kondenserar, och en stor del av det vattnet faller som regn. Tropiska cykloner kan också ta lång tid; Om deras rörelse saktar, kan en viss region uppleva det kraftiga nederbördet i flera dagar.

Även i jämförelse med andra tropiska cykloner har regnet från Harvey varit mycket svårt, och gått under en mycket lång tid. På lördagskvällen (augusti 26) till söndagsmorgon (augusti 27) utvecklades ett intensivt stormband öster om Harveys centrum och kantade sig precis över Houston. Detta är en process som kallas "ekoträning", där det verkar som om de enskilda åskvädercellerna är som tågbilar som upprepade gånger passerar över samma plats och tar med sig tung utfällning.

Detta fällningsband producerade upp till sex tum regn per timme - en extremt hög takt - och den förblev över Houston tunnelbanestation i flera timmar, med ett par mer som följde omedelbart efter. En plats strax sydöst om Houston centrum registrerade 13.84 inches på bara tre timmar. Dessa regnar från lördagskväll till söndagsmorgon initierade den massiva översvämningen i tunnelbanan i Houston.

Relentless rainfall

Sedan, efter denna initiala intensiva utbrott, har det inte varit någon pusterum. Vanligtvis när en tropisk cyklon vrider sig från troperna mot Förenta staterna, kommer den att interagera med ett eller flera midlatitude väder system som kommer att skicka stormen på sin väg efter en dag eller två. Men i augusti har jetflödet placerats bra norr om Texas, så ingen av dessa störningar har närmatats, och Harveys cirkulationscentrum har knappt flyttat sedan det gjordes landfall. Som ett resultat, över Texas (och nu Louisiana) kusten har det varit perioder med intensivt nederbörd (i mer av de regnbågar som beskrivs ovan), tillsammans med lättare men fortfarande betydande ackumulationer.

Denna kombination av ovanligt höga regnhastigheter och lång varaktighet har resulterat i ett mycket stort område med 30 till 45 inches regn under några dagar.

De av oss som studerar extremt regn och översvämningar, och de som bor i och runt Houston, vet att detta område är sårbart för både mycket kraftigt regn och destruktiva och dödliga översvämningar. Den tidigare standardbäraren för extrema nederbörd i regionen var Tropical Storm Allison i juni 2001, som producerade strax över 40 "av regn runt Houston. Men de överdrivna ackumulationerna var ganska lokaliserade. Majora översvämningar uppstod igen på Memorial Day i 2015 och på April 18-19, 2016.

I april 2016-händelsen producerade en intensiv rad stormar över natten upp till 15 "av regn om några timmar, som liknar" tränings "regnband i Harvey. Men med Harvey har området som omfattas av det stora nederbördet varit mycket större, och regnet har kvarstått för dagar. För en jämförelse, på bara en dag (slutar söndagsmorgon, augusti 27, 2017) är området som omfattas av regn från Harvey över 16 "flera gånger större än hela april 2016 översvämningshändelsen, och åtminstone två dagar med liknande ackumuleringar har följts.

Tornado riskerar

För att göra saker ännu värre, det fanns också många tornadoer rapporterade när regnbanden kom på stranden. Det är ganska vanligt att tornados uppstår i samband med landande orkaner, men det som slog mig i det här fallet var att tornado varningar utfärdades på samma platser som just fått massiva regnmängder.

Min forskningsgrupp har studerat de utmaningar som är förknippade med flervärdiga situationer, och närmare bestämt när hot mot tornados och flödande översvämningar förekommer på samma plats samtidigt, eftersom de skyddande svaren på dessa faror kan vara i strid med varandra. För att människor ska vara under både en tornado och en varning för snabbflöde samtidigt är överraskande vanligt - dessa överlappande varningar inträffar runt 400 gånger per år i genomsnitt.

Men denna situation togs till en ny extrema under Harvey, när tornado varningar utfärdades samtidigt som akutmottagare skickade meddelanden för att människor skulle gå till sina tak för säkerhet (i stället för att riskera att få tagit sig på vinden). Den hjärtbrytande (men också heroiska) videofilmen av vattenräddningsanordningar talar om den enorma mänskliga inverkan av denna mångfasetterade storm.

Spot-on prognos

En sista anmärkningsvärd aspekt av orkanen Harveys nederbörd är hur exakta numeriska väderprognosmodeller - och de mänskliga prognosmakare som använder dem för att göra officiella prognoser - var på att markera de otroliga nederbördsackumulationerna.

Prognosmodeller med mellanstorlek åtminstone en vecka i förväg visade att Harvey stallat ut längs Texas-kusten och producerade extremt regn. När händelsen närmade sig, visade väsentligen varje numerisk modell ackumulationer över 25 inches. Ofta när meteorologer ser modeller som gör förutsägelser om händelser som skulle vara oförutsedda, är vi ganska skeptiska till den vägledningen, eftersom det inte finns några referenspunkter för att jämföra med. Men i detta fall var modellerna i nära överenskommelse om potentialen för en verkligt stor händelse, och prognosmakare såg allvarlighetsgraden av situationen.

NOAA Weather Prediction Center, som visar officiella regnprognoser (och sällan innehåller extrema mängder), på fredag ​​eftermiddag (augusti 25) förutspådde ett brett swath på över 20 inches, med isolerade områden upp till 40 ". Aldrig tidigare hade Weather Prediction Center utgjorde en hög risk för överdriven regn tre dagar i förväg, eftersom vanligtvis osäkerheten med prognostisering av nederbörd inte tillåter tillräckligt förtroende för att göra det. Faktum är att deras protokoll inte ens möjliggjorde en sådan varning så långt i förväg! Men för Harveys nederbörd gjorde de detta på konsekventa dagar och med hög noggrannhet på grund av händelsens förväntningar. (De primära fel i regnskuret före stormen är att de satte maxima lite sydväst om Houston , istället för att centrera över Houston.)

AvlyssningenEn av aspekterna av att studera extremt regn och översvämningar är det stora utbudet av stormsystem som kan producera kraftigt regn och försöker räkna ut hur ingredienserna kom ihop i var och en av dessa olika situationer för att informera och förbättra framtida prognoser. För orkanen Harvey, kommer forskare och prognoser att analysera de ingredienser som ledde till denna rekordstorande översvämning i många år framöver.

Om författaren

Russ Schumacher, docent i atmosfärisk vetenskap, Colorado State University

Den här artikeln publicerades ursprungligen den Avlyssningen. Läs ursprungliga artikeln.

Relaterade böcker:

{AmazonWS: searchindex = Böcker, nyckelord = orkaner, maxresults = 3}

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

följ InnerSelf på

facebook-icontwitter-iconrss-icon

Få det senaste via e-post

{Emailcloak = off}