Banbrytande vetenskaplig forskning kommer att göra det lättare att förutsäga vägen för några av världens kraftigaste stormar, gör det möjligt för samhällen att bättre skydda sig mot svåra översvämningar.

Mesoskala konvektiva system (MCS) är "megastormar" som påverkar stora delar av världen, inklusive Afrika, Australien, Asien och Amerika, orsakar dödsfall från människor och boskap plus stora skador på infrastrukturen. De kan potentiellt:

• varar från flera timmar upp till två dagar
• släppa ut energi motsvarande Storbritanniens förbrukning under ett helt år
• vara större än Englands storlek och resa 1, 000 km långt
• släpp loss över 100 mm nederbörd på bara en timme

I det saheliska Afrika, dessa extrema stormar har tredubblats i frekvens sedan 1980-talet på grund av den globala uppvärmningen.

Tills nu, man trodde att vägen för dessa komplexa vädersystem i stort sett var oförutsägbar.

Dock, en ny studie från UK Centre for Ecology &Hydrology (UKCEH) har funnit att markytans förhållanden ofta påverkar riktningen och intensiteten av megastormar efter att de har bildats.

Forskningen hjälper nu forskare att utveckla onlineverktyg för att bättre förutsäga vägen och styrkan hos en annalkande storm, som kommer att informera varningssystem för samhällen i hela Afrika, ge dem upp till sex timmars varning. Detta inkluderar Senegal, där UKCEH arbetar med den nationella meteorologiska tjänsten, ANACIM, för att se hur användbara mycket kortsiktiga prognoser är för lokala räddningsinsatser.

Den nya studien, publicerad i tidningen PNAS , finansierades av Department for International Development (DFID) och Natural Environment Research Council (NERC) som en del av forskningsprogrammet Future Climate for Africa i Storbritannien.

Forskarna tittade på satellitdata om aktiviteten hos tusentals stormar, plus landtemperaturer, i Sahel för perioden 2006 till 2010.

Huvudförfattaren Dr. Cornelia Klein från UKCEH förklarar:"Det är välkänt att värme ger åskväder med stor energi, men man trodde ofta att när de rör sig, de påverkades inte av tillståndet på marken som de färdades över.

"Dock, vi fann att torrare jordar ökade intensiteten av en MCS-midstorm, påverkar mängden nederbörd de släpper ut och även var de reser. Omvänt, vi fann att stormar ofta var försvagade över fuktigare jordar."

"Vårt fynd betyder att för första gången, vi kan förutsäga, från satellitobserverade ytförhållanden, hur dessa extremt stora västafrikanska stormar kan bete sig när, till exempel, de närmar sig en stad. Ett effektivare varningssystem kommer att göra det möjligt för lokalbefolkningen att vidta åtgärder för att skydda sig själva och sina hem, boskap och ägodelar, plus planera nödsituationer. "

Översvämningar inträffar ofta under stormsäsongen i Sahel, toppar mellan juni och september, och kan få en allvarlig inverkan, med vatten som kommer in i hem och människor som förlorar egendom och ett kassaskåp, torr plats att leva på. Översvämning kan också leda till att avloppsvatten överflödas från otillräckliga dräneringssystem, utgör en hälsorisk för människor och djur.

Studiens författare säger att resultaten har viktiga konsekvenser för "nowcasting" (prognoser för flera timmar framåt) av hårt väder, inte bara i Sahel, men eventuellt andra MCS -hotspotregioner i världen.

Professor Chris Taylor vid UKCEH, medförfattare till den nya tidningen, tillägger:"Mönstret för dessa megastormar lär vara svårt att förutse men vi fann en överraskande nivå av förutsägbarhet. Mycket torra jordar påverkade ungefär hälften av stormarna sent på eftermiddagen eller tidig kväll, när de är på topp.

"Ytterligare forskning och framsteg inom satellitteknik kommer att öka vår säkerhet om deras rörelse. Under de kommande decennierna, forskare kommer att se tillbaka på denna senaste studie som en spelväxlare i den pålitliga prognosen för dessa förödande stormar. "

Forskningen är en del av det UKCEH-ledda AMMA-2050-projektet, som bedriver multidisciplinär klimatforskning för att stödja förbättrade prognoser, för att möjliggöra bättre beslutsfattande av stadsplanerare, bönder och samhällen. Bestående av partners från Europa och Västafrika, det finansieras av DFID och NERC.

En talesperson för DFID sa:

"Mycket destruktiva megastormar blir mycket vanligare på grund av klimatförändringarna. De kan ödelägga hela samhällen och det är världens fattigaste människor som är mest utsatta.

"Storbritanniens bistånd stöder banbrytande forskning, ledd av brittiska experter, för att bättre förutse stormar så att sårbara afrikanska samhällen bättre kan förbereda sig för deras påverkan, skydda sig själva och sina familjer, och göra deras ekonomier mer motståndskraftiga mot klimatchocker."