Wat is een atmosferische rivier?

Onze atmosfeer is voortdurend in beweging. Weersystemen worden door deze beweging over de hele wereld getransporteerd, met een smalle band van sterkere winden die de 'straalstroom' zorgt voor een groot deel van deze beweging, die tussen koude en warme luchtmassa's ligt.

De straalstroom is niet één enkele band van winden: er bestaan andere kleinere banden of "rivieren" omheen. Een van deze rivieren, die zich vormt wanneer de straalstroom zich in een specifieke configuratie bevindt, is een "atmosferische rivier". Wanneer deze "rivieren" van vochtigheid land ontmoeten, neemt het risico op zware regenval (of sneeuwval) toe als de atmosferische rivier in een specifieke positie terechtkomt, waardoor overstromingen kunnen ontstaan.

Wat is een atmosferische rivier?

Een atmosferische rivier is een smalle windband die een grote hoeveelheid waterdamp transporteert van de tropen naar meer gematigde klimaten. Ze kunnen enkele duizenden kilometers lang zijn en slechts tientallen tot honderden kilometers breed. 

Hoewel ze het meest voorkomen in de winter langs de westkust, kunnen ze op elk moment van het jaar en op bijna elke plaats langs de oostkust van de VS en de Golf voorkomen, hoewel ze zeldzamer zijn.

De meest voorkomende trigger voor een atmosferische riviergebeurtenis in de VS is een langzaam bewegend of vastgelopen sterk lagedruksysteem in de Golf van Alaska, met een koufront dat zich uitstrekt tot in de tropen. De wind vóór dit front waait doorgaans uit het zuidwesten, wat zorgt voor het vochttransport dat nodig is om de atmosferische rivier te vormen.

Atmosferische rivieren zijn geen zeldzame gebeurtenis: tijdens de wintermaanden op het noordelijk halfrond zorgt de positionering van de straalstroom vaak voor een efficiënt vochttransport vanuit de tropen. Meestal gebeurt dit over water. Een atmosferische rivier is alleen een probleem als hij in contact komt met land, zoals de winter in Californië.

Hoeveel vocht kunnen atmosferische rivieren verplaatsen?

Heel veel. Schattingen van NOAA dat de hoeveelheid waterdamp die door een atmosferische rivier wordt meegevoerd gemiddeld ongeveer gelijk is aan de gemiddelde waterstroom bij de monding van de Mississippi!

Luister naar onze podcast over de atmosferische rivieren van 2023

Wat is de 'Ananas Express'?

Misschien wel de bekendste atmosferische rivieropstelling is de 'Pineapple Express'. Dit beschrijft een situatie die begint in de buurt van Hawaï en zich uitstrekt naar de westkust van de Verenigde Staten. Deze lange golf van vochtigheid produceert overvloedige hoeveelheden neerslag (en sneeuwval), en het is vrij gebruikelijk dat een enkele Pineapple Express gebeurtenis eindigt met droogtes - vooral in Californië - vanwege de hoeveelheid neerslag die valt.

Komen atmosferische rivieren alleen voor in het westen van de VS?

Nee. Ze kunnen overal voorkomen waar windpatronen vochttransport bevorderen van de tropen naar de middenlage gebieden. Ze komen echter veel minder vaak voor. Een voorbeeld was orkaan Joaquin in oktober 2015. Hoewel de storm nooit aan land kwam in de Verenigde Staten, stond hij in wisselwerking met een lagedruksysteem in het zuidoosten van de VS. Hierdoor kon Joaquin enorme hoeveelheden waterdamp vervoeren naar South Carolina, waar in vier dagen maar liefst 20 inch regen viel. Andere regio's in de wereld hebben ook regelmatig te maken met atmosferische riviergebeurtenissen tijdens hun regenseizoenen.

Hoeveel regen (of sneeuw) valt er tijdens een atmosferische riviergebeurtenis?

Elke gebeurtenis is anders, maar regen wordt over het algemeen gemeten in centimeters en sneeuw in voet. De positie en beweging van de atmosferische rivier spelen een grote rol in de neerslaghoeveelheden. Een smaller pad van vocht dat relatief stationair is, is de 'beste' opstelling voor zware neerslag omdat het vocht niet over een groter gebied wordt verspreid. Deze situaties zijn echter zeldzaam en de meeste neerslaggebeurtenissen treffen een groter landgebied en verschuiven op basis van veranderende windpatronen.

Het is ook de moeite waard om op te merken dat deze gebeurtenissen niet altijd een continue stroom van vocht zijn. Vaak fungeren atmosferische rivieren als corridors voor stormen en kan een event de combinatie zijn van verschillende stormsystemen over een langere periode.

Hier zijn enkele opmerkelijke recente atmosferische riviergebeurtenissen:

• November 1861-januari 1862: Tijdens de winter van 1861-62 werd de hele westkust overspoeld door een reeks atmosferische riviergebeurtenissen. Gedurende deze periode viel er enkele meters regen en bijna de hele Sacramento en San Joaquin vallei overstroomde, op sommige locaties tot wel 30 meter diep. Tot op heden is dit een van de zwaarste gebeurtenissen, hoewel onderzoekers denken dat gebeurtenissen van deze omvang ongeveer eens in de 100 jaar voorkomen in de regio.
• Januari 2005: Een vijfdaagse gebeurtenis in Zuid-Californië zorgde voor overvloedige hoeveelheden regen. In sommige delen van de regio, vooral in de naar het zuiden gerichte bergen ten noorden van Santa Barbara en Los Angeles, viel twee tot drie meter regen. De storm werd gevolgd door meer dan een maand van bijna aanhoudende regen, waardoor de overstromingen nog erger werden.
• Januari 2021: Een bijzonder krachtige winterstorm voerde eind januari een Pineapple Express-gebeurtenis aan die wijdverspreide schade veroorzaakte door overstromingen, harde wind en zware sneeuwval. Hoewel de regen met dit systeem niet zo hevig was als andere gebeurtenissen, wordt deze gebeurtenis herinnerd vanwege de hevige sneeuw en wind. Blizzard omstandigheden in de Sierra Nevada kwamen vaak voor, met Mammoth Ski Area met 107″ sneeuw. De windstoten liepen in veel gebieden op tot boven de 100 mph, met in het bergstadje Alpine Meadows een piek van 126 mph.

Zijn atmosferische rivieren gevaarlijk?

De meeste atmosferische rivieren richten geen ernstige schade aan, met kortdurende plotselinge overstromingen de belangrijkste bedreiging. Als de regens echter dagenlang op dezelfde plek vallen, kunnen ze snel levensbedreigend worden.

Bij een krachtige Pineapple Express kunnen overstromingen dagen, zo niet weken of maanden aanhouden, zoals in de winter van 1861-62 (zie bovenstaande afbeelding).

Het klimaat van Californië is van oudsher droog. Op de meeste plekken in de staat valt minder dan 20 centimeter regen per jaar, en in een groot deel van het zuidelijke deel van de staat valt minder dan 10 centimeter per jaar. Als gevolg daarvan is de grond uitgedroogd en als er zware regen valt, is het risico op modderstromen en puinstromen aanzienlijk. Veel van de sterfgevallen die aan deze gebeurtenissen worden toegeschreven, vinden plaats tijdens deze modderstromen, vaak zonder waarschuwing.

Kunnen meteorologen atmosferische riviergebeurtenissen voorspellen?

Hoewel atmosferische rivieren nog steeds moeilijk te voorspellen zijn, zijn de computermodellen zover verbeterd dat ze in ieder geval enkele dagen van tevoren kunnen waarschuwen voor een dreigende gebeurtenis. Dit geeft bewoners de tijd om zich voor te bereiden en, indien nodig, te evacueren.

Het grootste probleem bij het voorspellen van atmosferische rivieren is hun positie. Omdat het meestal smalle vochtige banden zijn, blijft het moeilijk om de exacte locatie van de zwaarste regen te bepalen. Waar het op neerkomt? Als je in een gebied woont dat gevoelig is voor overstromingen door zware regenval, gebruik de waarschuwing dan om je voor te bereiden.

Maakt klimaatverandering atmosferische riviergebeurtenissen ernstiger?

Ja en nee. Hoewel experts verwachten dat zware regenval zal toenemen naarmate ons klimaat opwarmt, wordt niet verwacht dat atmosferische rivieren in aantal of kracht zullen toenemen (hoewel individuele gebeurtenissen krachtiger kunnen worden). Onderzoekers denken dat door de klimaatverandering sterkere atmosferische rivieren vaker zullen voorkomen doordat hogere temperaturen aan het zeeoppervlak meer verdamping en dus waterdamp in de lucht bevorderen.

Bovendien toont onderzoek aan dat er in Californië gemiddeld eens per eeuw een grote gebeurtenis plaatsvindt zoals in 1861-62. De folklore van de indianen in de regio staat vol met verhalen over enorme overstromingen in de Sacramento en San Joaquin valleien die zijn geverifieerd door middel van kernmonsters en onderzoek naar boomringgegevens.