Rekordstora skyfall från orkanen Ida överväldigade städer över nordost den 1 september, 2021, träffar vissa med mer än 3 tum regn i timmen. Vatten strömmade till tunnelbanestationer i New York och Boston. Gatorna svämmade över upp till hustaken på bilar i Philadelphia. Stormen hade redan orsakat förödelse på Gulf Coast efter att ha träffat Louisiana tre dagar tidigare som en kategori 4-orkan.

Ida hade försvagats långt under orkanstyrkan när den nådde nordost, så hur orsakade det fortfarande så mycket regn?

Två viktiga faktorer bidrog sannolikt till dess utdragna extrema nederbörd.

Först, Idas tropiska fukt samspelade med att utveckla varma och kalla fronter.

Andra, bevis för att när klimatet värms upp, mängden nederbörd från kraftiga regnstormar ökar, särskilt i centrala och östra USA

Från tropiskt till extratropiskt

När orkaner rör sig norrut från tropikerna, de övergår ofta från sin karakteristiska cirkulära form till att bli "extratropiska cykloner" med varma och kalla fronter som sträcker sig utåt från lågtrycket i mitten. Även om de inte längre har de intensiva vindarna som de gjorde i tropikerna, de ger fortfarande tropisk fuktighet. Den fuktiga luften lyfts längs fronterna, och långvarig, mycket kraftiga regn kan resultera. Det hände när Idas rester flyttade mot nordost.

Väderprognosmakare såg katastrofen komma.

Prognosmakare betonade hotet om översvämningar långt innan dess ankomst, och National Oceanic and Atmospheric Administration's Weather Prediction Center utfärdade en sällsynt "hög risk" för överdriven nederbördsutsikter för delar av nordost en dag i förväg.

Den utbredda, intensiva regn överväldigade floder och dräneringssystem i den mycket befolkade korridoren från Philadelphia till New York och Boston. Det ledde till stora översvämningar och mer än 45 dödsfall i regionen. Newark, New Jersey, registrerade 8,41 tum regn, deras mest någonsin på en enda dag, krossade det gamla rekordet med över 1,5 tum. Väderstationer i New York City såg regnhastigheter över 3 tum per timme. Den extrema nederbörden kom med tornados i Maryland och New Jersey.

Det finns en hög risk för överdriven nederbörd från centrala Appalacherna till södra New England i morgon. Utbredd nederbörd mellan 4-6 tum är troligt, med isolerade totaler upp till 8" möjliga. Betydande till betydande och potentiellt livshotande översvämningar förväntas. pic.twitter.com/Qu5M3VIk0U

— NWS Weather Prediction Center (@NWSWPC) 31 augusti, 2021

Varmare klimat, kraftigare nederbörd

Extremt regn och översvämningar är inte nya i nordost, och de är ofta ett resultat av orkaner eller deras rester. Resterna av orkanerna Agnes (1972), Floyd (1999), Irene (2011), Lee (2011) och Sandy (2012), bland andra, alla ledde till omfattande nederbörd och översvämningar genom området.

Än, kraftiga skyfall blir vanligare i regionen i takt med att klimatet värms upp.

Anledningarna är ganska enkla:varmare luft kan ha mer vattenånga i sig. Med varje 1 grad Celsius (1,8 F) ökning av temperaturen, det kan finnas cirka 7 % mer fukt i luften. Detta är formellt känt som Clausius-Clapeyron-relationen.

Eftersom mängden regn som en storm producerar är nära kopplad till mängden vattenånga i luften, detta innebär att, allt annat lika, kraftiga skyfall är mer sannolika i ett varmare klimat. Det förklarar varför kraftigt regn förekommer året runt i tropikerna, medan det är mycket mer sannolikt på sommaren än vintern i USA.

Det är också därför intensiteten av nederbörden förväntas öka när klimatet värms upp. När vädermönster som samlar ingredienserna för kraftiga nederbörd, som orkaner, inträffar i en varmare värld, mer fukt finns tillgänglig, och mer regn faller. Tyvärr, detta är inte en linjär process:lite extra fukt kan leda till mycket mer regn.

Den senaste nationella klimatbedömningen, under 2018, beskrev en trend mot ökande nederbörd i nordost och varnade också för att den åldrande infrastrukturen i regionen inte är beredd att hantera vattnet.

Orkaner är begränsade till vissa områden, men extrem nederbörd från andra typer av stormar kan inträffa nästan var som helst - tänk på intensiva molnskurar under sommarmonsunen i öknen sydväst, eller organiserade åskväderssystem som det som orsakade dödliga översvämningar i Tennessee i augusti 2021.

Många samhällen är redan mycket sårbara för den typ av extrem nederbörd som har observerats historiskt. Översvämningar har alltid varit en fara, och intensiva regn kan testa infrastrukturen även på platser där det händer ofta. Men när klimatet förändras, dessa risker kommer bara att öka ytterligare.

Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.