Stora nederbörd förvandlade snabbt New Yorks gator och motorvägar till floder och sjöar onsdag kväll den 2 september, 2021, stänga av hela tunnelbanesystemet (första gången sedan orkanen Sandy) och tvinga trafiken i hela staden att stanna. Flygtrafiken avbröts, och företag var tvungna att stänga, orsakar uppskattningsvis 16 till 24 miljarder dollar i översvämningsskador i nordost. Minst 13 personer dog den natten i New York, och minst 44 i hela nordost – mer än det totala antalet i södra USA från Idas första landfall som en stark kategori 4-storm. Med en total skada på cirka 98 miljarder dollar, Ida kan bli den sjunde dyraste orkanen i USA:s senaste historia. I ett icke-stationärt klimat på grund av pågående antropogena klimatförändringar, vi kommer att se fler sådana här händelser. Begränsande åtgärder måste prioriteras för att hantera den ökande risken från ständigt ökande frekvens och omfattning av extrema nederbördsfall.

I likhet med tidigare extrema översvämningshändelser, regnet kom med resterna av en tropisk storm, Ida, som tidigare orsakade omfattande översvämningar och förödelse i Louisiana. Vid sidan av de rekordstora nederbördsnivåerna i New York är det anmärkningsvärt, dock, att det tidigare NYC-rekordet sattes bara två veckor innan när orkanen Henri kom med nederbörd per timme på mer än två tum, leder till omfattande översvämningar och störningar i det dagliga livet. Händelserna utgör den tredje stora översvämningshändelsen i NYC inom bara några månader, efter rester av den tropiska stormen kom Elsa med starka vindar och ovanligt regn till staden i början av juli. Vad som brukade vara sällsynt i staden - tunnelbaneöversvämningar, till exempel — inträffade regelbundet i somras.

Ur ett globalt perspektiv inträffade dessa stadsomfattande katastrofer inte isolerat, men var en del av en serie översvämningshändelser som gjorde "rekord" till normen 2021. Strax efter att Elsa förde med sig onormalt regn till NYC, ett stort stormsystem stannade över Västeuropa den 14–15 juli, orsakar rekordstor nederbörd över de låga länderna, Tyskland, Schweiz, och Frankrike. Vissa delar av Tyskland fick två månaders regn på en till två dagar, vilket fick floder att gå över sina stränder och översvämningar genom samhällen. Denna extrema händelse resulterade i allvarliga försäkrade förluster på cirka 4,7 till 5,9 miljarder euro bara från översvämningarna i Västtyskland.

Bara en vecka senare, den 19 och 20 juli, allvarliga översvämningar inträffade i den centrala kinesiska provinsen Henan efter att rekordstora nederbördsmängder på mer än sju tum uppmättes i provinshuvudstaden Zhengzhou. Översvämningarna som drabbade stora delar av centrala Kina orsakade minst 300 dödsoffer och tvingade över 800, 000 personer att evakuera.

Sedan i augusti, en serie åskväder orsakade kraftiga regn i Turkiet som resulterade i flera översvämningar och jordskred. Under veckan som innebar enastående lokala vattenhöjningar med fyra meter, minst 81 människor miste livet, och mer än 1, 800 evakuerades.

Extrema regn och stillastående väder i ett föränderligt klimat

Rekordstora nederbördsextremer i allmänhet och kortvariga nederbördshändelser i synnerhet ökar i frekvens i ett värmande klimat eftersom både avdunstningshastigheten och atmosfärens förmåga att hålla vatten ökar. Fysiskt, dessa samband är välkända och en ökning av regionala nederbördsextremer kan hittas i observationer globalt och i lokal skala, vilket leder till en ökning av översvämningsskador inom de historiska datamängderna och under framtida höga utsläppsprognoser. För att uttrycka översvämningshändelsen i Tyskland ur ett klimatförändringsperspektiv, den snabba tillskrivningsstudien från World Weather Attribution Project fann att händelsen gjordes 1,9 till nio gånger mer sannolikt av klimatförändringar.

Förutom termodynamiska faktorer som ökar sannolikheten för rekordstora nederbördsextremer, Atmosfärisk dynamik bidrar ofta till att göra en extrem väderhändelse mer allvarlig. Till exempel, när långsamma vädersystem orsakar associerad nederbörd över samma region under en längre tid, lokal översvämningsrisk kan förstärkas. Ett av de mest framträdande exemplen på senare år är orkanen Harvey, som förblev stillastående över Texas, styrs av en ihållande meander i jetströmmen, vilket leder till extrema översvämningar i Houston i mitten av augusti 2017. På samma sätt, lågtryckssystemet i samband med den tyska översvämningen 2021 förblev stillastående. Bevis tyder på att klimatförändringar är en av olika faktorer i förändringar i atmosfärens dynamik, såsom försvagningen av cirkulationen på mitten av latituderna under de senaste fyra decennierna, leder till långsammare stormar och intensiva nederbördshändelser oftare. Även om de rekordhöga nederbördshändelserna 2021 i New York inte berodde på ett särskilt långsamt vädersystem, den storskaliga cirkulationen spelade en avgörande roll genom att tillföra ytterligare fukt till den tropiska cyklonen Ida genom samspelet med en extratropisk front när den tog sig mot nordost.

Att mildra översvämningsrisker i ett föränderligt klimat

Påverkan från extrema klimat uppstår inte isolerat från andra icke-klimatrelaterade samhällsutmaningar och fungerar ofta som en förstärkande kraft. Covid-19 sjukhusvistelser i Louisiana var nära sin rekordnivå precis innan Ida slog till, göra evakueringar och potentiellt hälsostöd mer utmanande. Många av de som dog i NYC drunknade i illegala underjordiska lägenheter, en sista tillflyktsort för att undvika förflyttning från stadens höga hyror. De rekordhöga nederbörden per timme på tre tum eller mer gjorde att vattnet steg med hastigheter som var omöjliga att undkomma.

Dessutom, urbanisering som ett resultat av befolkningstillväxt och ekonomisk utveckling lägger till mer ogenomträngliga ytor till regionen, vilket resulterar i ökande avrinning och förändrade egenskaper hos översvämningsslätter, översvämningsdjup, och översvämningens omfattning. Stadstillväxt och informell utveckling leder inte bara till ökad exponering, men ökad exponering för redan underbetjänade befolkningar med lägre hanteringsförmåga.

För att skydda nuvarande och framtida generationer, och för att minska chanserna för framtida händelser som leder till förödande konsekvenser, två typer av mildrande åtgärder kan vidtas. Dessa kan kategoriseras som strukturella och icke-strukturella åtgärder. Strukturella åtgärder involverar vanligtvis tekniska system, som dammar, vallar och översvämningsmurar som syftar till att kontrollera faran. Ett praktiskt exempel på sådana åtgärder är det nya valvsystemet i New Orleans som byggdes efter orkanen Katrina. Ida testade systemets tillförlitlighet, och rapporter visade att det fungerade tillfredsställande, minska de destruktiva konsekvenserna av orkanen avsevärt. Dock, varje storm är olika och samtidigt en framgång för Ida, Frågor kvarstår:är dessa åtgärder tillräckliga med tanke på farans föränderliga karaktär?

Eftersom frekvensen och intensiteten av översvämningar ökar på grund av klimatförändringar, skyddsstrukturer – så kallade strukturella begränsningsåtgärder – som är utformade utifrån samtida översvämningshot, kan uppleva framtida extrema händelser som orsakar övertoppning eller fel på strukturen. Sådana strategier kan också skapa en illusion av säkerhet, ytterligare främja tillväxt i eller nära "översvämningsskyddade" områden, samt att främja en brist på korrekt riskuppfattning hos individen, institutionell och statlig nivå.

Icke-strukturella åtgärder för att begränsa översvämningar är beroende av planering av offentlig politik, såsom zonindelning, förvärv och markanvändningsreglering, och socioekonomiska incitament som fokuserar på att kontrollera exponeringen. Dessa policyer är mest effektiva för att urbanisera samhällen, dock, de är inte så framgångsrika som förväntat när det gäller att vända människors tendens att välja att bo i översvämningsutsatta områden.

Viktiga frågor i det sammanhanget är:vilken nivå och kombination av strukturella och icke-strukturella åtgärder bör implementeras för att hjälpa framtida samhällen att bli mer motståndskraftiga mot förödande översvämningar och extrema händelser som den som inträffade den 2 september, 2021 i NYC? Och vidare, i vilken utsträckning stödjer dessa åtgärder en grupp människor mer än andra? Leder denna oproportionerliga fördel till att de missgynnade befolkningarna blir relativt sett mer missgynnade?

I vissa regioner, den förstärkta frekvensen av extrema väderhändelser gör det allt svårare att återhämta sig, än mindre för att tillräckligt förbereda sig för nästa ytterlighet, gör reträtt till det enda genomförbara alternativet. Men detta är lättare sagt än gjort eftersom många frågor kring vilka samhällen prioriteras, och kring obligatorisk kontra valfri reträtt måste åtgärdas. Och till sist, vi måste inte bara veta vad vi drar oss ifrån, men vilka faror (nuvarande och framtida) kan stötas på där när vi anländer.

Att flytta inåt landet till en viss grad kommer att mildra kuststormflod och havsnivåhöjningar. Översvämningsrisken är mycket mer komplicerad att avgränsa, och vi måste kommunicera om, och i vilken utsträckning, människor drar sig tillbaka från en fara till en annan. Denna spänning, båda med översvämningar, andra individuella faror, och sammansatta risker, kommer att vara ett av de element som måste åtgärdas. Möjligheten nu är att vi har förmånen att bedöma och hantera alternativ i ett strukturerat tillvägagångssätt, snarare än att vänta och tvingas ta itu med dem under enorma kognitiva, emotionell, och teknisk påfrestning.

Med Climate Week pågår i New York City för tillfället, vi har en möjlighet och ett ansvar att se till att en förbindelse återupprättas med de mest utsatta befolkningarna, särskilt i stadsområden som NYC där gradienter av rikedom och privilegier finns. Den här veckan är ett tillfälle att se till att aktiviteter/diskussioner/policyer utvecklas med en lämplig granularitet som tar itu med oproportionerliga effekter, som det vi såg i NYC för bara ett par veckor sedan.