Extrema regn har blivit allt vanligare i storstaden São Paulo, Brasilien. Huvudstaden i delstaten São Paulo är den största staden på södra halvklotet. Storstadsområdet drabbades av översvämningar på grund av kraftiga regn i februari. Tidigt på månaden, inte mindre än 114 millimeter (mm) föll under en enda 24-timmarsperiod. Detta var det näst högsta 24-timmarsbeloppet för månaden sedan 1943, enligt Brasiliens nationella meteorologiska institut (INMET).

Enligt en studie av forskare vid Natural Disaster Surveillance and Early Warning Center (CEMADEN), en byrå från det brasilianska vetenskapsministeriet, Teknologi, Innovation och kommunikation (MCTIC), både den totala nederbörden och frekvensen av extrema nederbördshändelser i storstaden São Paulo har ökat markant under de senaste sju decennierna.

Medan det praktiskt taget inte fanns några dagar med kraftigt regn (mer än 50 mm) på 1950-talet, sådana dagar har inträffat mellan två och fem gånger per år under de senaste tio åren i storstaden São Paulo, enligt författarna.

Studien stöddes av São Paulo Research Foundation—FAPESP under ledning av dess forskningsprogram om globala klimatförändringar (RPGCC). Fynden redovisas i Annals of the New York Academy of Sciences .

Forskare knutna till INMET, National Space Research Institute (INPE) och University of São Paulos Institute of Astronomy, Geophysics and Atmospheric Sciences (IAG-USP) deltog också i studien.

"Intensiva regnstormar som varar några timmar med enorma mängder vatten, så mycket som 80 mm eller 100 mm, är inte längre sporadiska händelser. De händer allt oftare, " José Antonio Marengo, en senior forskare vid CEMADEN och huvudforskare för studien, berättade.

Forskarna analyserade data som samlats in av INMET:s väderstationer vid IAG-USP och Santana Lookout i den norra delen av staden. Analysen visade en ökning av antalet dagar med kraftigt regn och i frekvensen av extrema nederbördsfall, speciellt under regnperioden (vår-sommar).

Den torra säsongen brukade inträffa mellan april och september i större delen av staten men har varat till oktober under de senaste decennierna. Antalet på varandra följande dagar utan regn alls har också successivt ökat, vilket tyder på att kraftiga nederbördshändelser koncentreras till färre dagar, avbruten av längre perioder av varmt torrt väder.

Med färre kalla nätter och fler varma dagar, konvektiv nederbörd är mer sannolikt att inträffa, öka frekvensen och intensiteten av extrema regn, konstaterar författarna.

Vid konvektiv regn, marken värms upp, ökar avdunstningen och får varm fuktig luft att stiga upp (konvektion). När luften stiger, det kyler och bildar konvektiva moln, som fälls ut när de når mättnad.

"Vi observerade en långsiktig trend i den här typen av väderhändelser, med mycket starka tecken på att klimatförändringar är på gång, sa Marengo.

Uppgifter från väderstationerna IAG-USP och Santana Lookout visade en fyrfaldig ökning av antalet dagar med nederbörd över 100 mm mellan 2000 och 2018 jämfört med de från 1940- och 1960-talen.

Uppgifter från IAG-USP visade också en ökning av den totala nederbörden, i frekvensen och intensiteten av kraftig nederbörd, och i frekvensen av på varandra följande torra dagar under perioden 1931-2017.

"Detta tyder på att ökningen av den totala nederbörden i São Paulo under de senaste decennierna berodde på en ökning av "tung" nederbörd, koncentrerad på färre dagar och med längre torrperioder emellan, sa Marengo.

Orsaker

Enligt forskarna, den förändrade nederbördsregimen i storstaden São Paulo kan bero på naturlig klimatvariation men kan också vara relaterad till global uppvärmning och växande urbanisering som har inträffat särskilt under de senaste 40 åren, vilket har förvärrat förekomsten av urbana värmeöar.

Urbaniseringens tillväxt har förvandlat regionens tidigare exponerade jord- och atlantiska regnskogsrester till förseglad betong, cement- och asfaltytor som absorberar värme samtidigt som de inte håller kvar fukt. Temperaturen stiger under dagen, och när solen går ner, den ackumulerade värmen stiger upp i atmosfären, den relativa luftfuktigheten sjunker, och vatten avdunstar snabbt från marken för att bilda höga cumulonimbusmoln, Marengo förklarade.

Enligt hans uppfattning, värmeöar och liknande effekter hjälper till att förklara ökningen av extrema regnhändelser som inträffade i storstaden São Paulo mellan 1933 och 2010.

Under de senaste 20 åren, dessa förändringar i nederbördsregimen, i samband med högriskkonstruktion av byggnader på sluttningar och flodstränder, har lett till en ökning av hydrometeorologiska faror, utlöser katastrofer som översvämningar, flodöversvämningar och jordskred, konstaterar författarna.

"En extrem nederbördshändelse är inte i sig en naturkatastrof. Så kallade naturkatastrofer beror faktiskt på en kombination av faktorer som sträcker sig från klimat och väder till urbana, ekonomiska och sociala fenomen. Med andra ord, de är också antropogena katastrofer som är resultatet av mänsklig handling, inte bara klimatet, sa Marengo.

De flesta brasilianska stater lider av översvämningar, men det är värst i São Paulo, vilket står för 33,36 % av fallen, följt av Santa Catarina (11,25%), Rio Grande do Sul (9,06%), Paraná (8,33%), Rio de Janeiro (7,28 %) och Minas Gerais (5,96 %).

Under perioden 2014-18 inträffade cirka 170 flodöversvämningar och översvämningar. Översvämningar orsakade flest dödsfall och allvarliga skador, följt av jordskred och lerskred.

"De sydöstra och södra regionerna i Brasilien är de värst drabbade av hydrometeorologiska katastrofer på grund av deras befolkningstäthet, sa Marengo.

"Skred, till exempel, döda bara människor för att de tvingas bo i högriskområden där ingen borde bygga ett hem. Gatorna fylls bara med vatten eftersom floderna har kanaliserats och begravts, och stadens ytor tätas med asfalt och betong."