تحقیقات جدید نشان می دهد که "خشکسالی های ناگهانی" - مانند خشکسالی که به طور غیرمنتظره ای در تابستان 2012 کوه های راکی جنوبی و غرب میانه را فرا گرفت - می توان ماه ها قبل با استفاده از اطلاعات رطوبت خاک و برف پیش بینی کرد.
محققان در مرکز ملی تحقیقات جوی (NCAR) شرایط منتهی به خشکسالی ۲۰۱۲ را که در نهایت باعث زیان اقتصادی ۳۰ میلیارد دلاری شد، تجزیه و تحلیل کردند و به دنبال علائم هشدار دهنده ای مبنی بر در راه بودن خشکسالی بودند. در مطالعه ای که توسط بنیاد ملی علوم انجام شد و در مجله تحقیقات ژئوفیزیکی-اتمسفر منتشر شد، دانشمندان دریافتند که مشاهدات ذوب برف و رطوبت خاک می تواند خشکسالی بعدی را تا چهار ماه قبل پیش بینی کند.
Debasish PaiMazumder، نویسنده اصلی این مطالعه گفت: «خشکسالی 2012 در غرب میانه یکی از شدیدترین و گسترده‌ترین خشکسالی‌های ایالات متحده از زمان گرد و غبار دهه 1930 بود، اما پیش‌بینی آن نیز بسیار چالش برانگیز بود. "این مطالعه پتانسیل بهبود چشم انداز خشکسالی فصلی در آینده را نشان داد و به کشاورزان، برنامه ریزان آب و سایرین زمان بیشتری برای آماده شدن داد."
پیش‌بینی‌های خشکسالی فصلی که در ماه مه ۲۰۱۲ برای تابستان پیشرو منتشر شد، خشکسالی در بخش میانی کشور را پیش‌بینی نکرد. اما در پایان ماه اوت، خشکسالی که در کوه‌های راکی جنوبی آغاز شده بود، در سراسر غرب میانه گسترش یافت و اوکلاهاما، کانزاس، نبراسکا و میسوری را خشک کرد.
این خشکسالی‌های ناگهانی - که به سرعت شکل می‌گیرند و تشدید می‌شوند - می‌توانند پیش‌بینی‌کنندگان را غافلگیر کنند، زیرا هیچ الگوی آب و هوایی در مقیاس بزرگی که می‌تواند به عنوان یک سیگنال هشدار عمل کند، مقدم بر آنها نیست. برای مثال، یکی از عواملی که در خشکسالی اخیر کالیفرنیا نقش داشته، یک سیستم دائمی فشار بالا بود که در سواحل غربی کانادا پارک شده بود که طوفان ها را از ایالت منحرف می کرد.از آنجایی که پیش‌بینی‌کنندگان می‌توانند سیستم پرفشار را شناسایی کنند، می‌توانند به‌طور دقیق طوفان‌های کمتر و تشدید خشکسالی را پیش‌بینی کنند.
تحقیقات قبلی نشان داده است که بررسی رطوبت خاک به تنهایی می تواند زمان پیش بینی خشکسالی را یک تا دو ماه بهبود بخشد. PaiMazumder و جیمز دان، همکار NCAR، علاقه مند بودند که آیا می توانند با اضافه کردن برف به معادله، این را بیشتر گسترش دهند.
"آنجولی بامزای، مدیر برنامه در بخش علوم جوی و ژئوفضای NSF که بودجه این تحقیق را تامین کرده است، گفت: "دانش پیشرفته درباره خشکسالی حتی یک یا دو ماه زودتر از موعد می تواند اثرات آن را بر جامعه تا حد زیادی به حداقل برساند." "این مطالعه نقش بسته برف و شرایط رطوبت خاک را در پیش بینی شروع ناگهانی خشکسالی برجسته می کند."
برای کشف ارتباطات فیزیکی بین برف، رطوبت خاک، و خشکسالی، محققان داده های جمع آوری شده بین سال های 1980-2012 را تجزیه و تحلیل کردند. برای تکمیل این مشاهدات، آنها همچنین اتصالات فیزیکی را در مجموعه داده مدل جدید تحقیق و پیش بینی آب و هوا (WRF) مبتنی بر NCAR بررسی کردند که شامل 24 شبیه سازی دوره 1990-2000 و 2012 است.از آنجایی که هر شبیه‌سازی با تغییرات کوچکی در روشی که مدل فیزیک جو را نشان می‌دهد، اجرا شد، نتیجه نگاهی گسترده به سناریوهای مختلف آب و هوایی بود که می‌توانست به طور قابل قبولی در طول دوره مطالعه آشکار شود.
دون گفت: «این مدل به ما کمک کرد تا بفهمیم روابط بین برف، رطوبت خاک و خشکسالی چقدر قوی است. "هر چه رابطه قوی تر باشد، یک پیش بینی کننده بهتر است."
در حالی که مشاهدات برف و رطوبت خاک می توانست به پیش بینی خشکسالی 2012 کمک کند، این روش جایگزین سایر اقدامات پیش بینی خشکسالی نمی شود که پدیده های در مقیاس بزرگ را که اغلب منجر به شرایط خشکسالی می شوند شناسایی می کنند.
دون گفت: "این یکی دیگر از مواد تشکیل دهنده است که می تواند هنگام پیش بینی خشکسالی فصلی استفاده شود." "اما این تنها عنصر نیست، و برای بسیاری از خشکسالی هایی که به پیش سازهای در مقیاس بزرگ مرتبط هستند، ممکن است مهم ترین عنصر نباشد."
