De westkust van de Verenigde Staten krijgt de komende dagen te maken met een krachtige atmosferische rivier. Vooral Oregon, en in mindere mate Washington en Californië, kunnen rekenen op langdurige regen en lokaal grote neerslaghoeveelheden. Dit verhoogt de kans op overstromingen, modderstromen en aardverschuivingen, vooral in bergachtige gebieden.
In Europa hebben we vooral te maken met de straalstroom: een krachtige rivier van wind op grote hoogte. Deze straalstroom stuurt lagedrukgebieden aan en bepaalt daarmee waar stormen en neerslagzones over het continent trekken. Maar waar de straalstroom draait om wind, spelen elders op de wereld atmosferische rivieren een hoofdrol bij extreme neerslag. Deze systemen voeren geen wind, maar enorme hoeveelheden waterdamp aan.
Wat zijn atmosferische rivieren?
Atmosferische rivieren komen voor op een hoogte van ongeveer 1 tot 2,5 kilometer. Ze zijn grootschalig van aard: meestal 400 tot 600 kilometer breed en vaak meer dan 2.000 kilometer lang. Ondanks dat ze ‘onzichtbaar’ zijn voor het blote oog, transporteren ze gigantische hoeveelheden vocht. Ter vergelijking: een gemiddelde atmosferische rivier vervoert meer dan tien keer zoveel waterdamp als de Rijn aan vloeibaar water afvoert. Grootschalig is hier dus geen understatement.
Een voorbeeld van een atmosferische rivier die van Azië tot Noord-Amerika strekt. Dit satellietbeeld is gemaakt op 14 en 17 oktober 2017 (bron: NASA)
Wanneer zo’n rivier botst op een kust of bergketen, wordt de aangevoerde waterdamp gedwongen op te stijgen. De lucht koelt af, condenseert en valt als langdurige en soms extreme neerslag.
De Ananastrein: Pineapple Express
Een van de bekendste atmosferische rivieren ter wereld is te vinden langs de westkust van de Verenigde Staten: de Pineapple Express. De naam verwijst naar de oorsprong van de vochtige lucht, die vaak afkomstig is uit de tropische regio rond Hawaï. Vandaaruit volgt de waterdamp een zuidwest-noordoostelijke route richting Californië, Oregon en Washington.
Deze Ananastrein wordt aangedreven door een krachtige, zuidelijke tak van de polaire straalstroom. Aan het aardoppervlak ligt vaak een frontale zone die nauwelijks van plaats verandert, terwijl achter elkaar passerende lagedrukgebieden de toevoer van vocht in stand houden. Het resultaat: uren tot soms dagenlange regenval.
Overstromingen aan de westkust
Volgens recente weeranalyses van onder andere Weather Underground en AccuWeather richt een actieve Pineapple Express zich opnieuw op het noordwesten van de Verenigde Staten. Met name Oregon, maar ook delen van Washington en noordelijk Californië, krijgen te maken met aanhoudende en soms zware regenval.
Een afbeelding van de waterdamp in de atmosfeer boven de oostelijke Stille Oceaan vanaf de GOES-satelliet. In deze afbeelding is een grote atmosferische rivier te zien die in december 2010 voor noodweer langs de westkust van de VS zorgde. Er viel maar liefst 660 mm neerslag in Californië en tot 5,2 meter sneeuw in de Sierra Nevada tussen 17 en 22 december 2010 (bron: Wikipedia).
In korte tijd kan daar 10 tot 20 centimeter regen vallen, lokaal zelfs meer aan de westelijke hellingen van de Cascade Mountains. Rivieren en beken kunnen daardoor snel stijgen, met een reëel risico op overstromingen, wegafsluitingen en schade aan infrastructuur. De bodems zijn op veel plaatsen al verzadigd, wat het risico op modderstromen en aardverschuivingen verder vergroot.
De rol van bergen: sneeuw, smeltwater en regenschaduw
Wat deze situaties extra complex maakt, is de orografie van de westkust. Langs de kust en verder landinwaarts liggen meerdere bergketens. Tijdens een Pineapple Express valt in de bergen vaak eerst veel sneeuw. Door de relatief warme lucht die met de Ananastrein wordt aangevoerd, kan die sneeuw vervolgens snel smelten. Die combinatie van regen én smeltwater leidt geregeld tot plotselinge wateroverlast.
Aan de lijzijde van de bergen ontstaat juist een regenschaduw. Daar komt nog maar weinig neerslag aan en resteert vaak een droge, warme wind: de Chinook. Dit fenomeen is goed te vergelijken met de föhn in de Alpen, waarbij dalen aan de noordzijde profiteren van warme, droge lucht terwijl de zuidzijde te maken heeft met zware neerslag.
Conclusie
Waar wij in Europa vooral kijken naar de positie en kracht van de straalstroom, zijn in het westen van Noord-Amerika atmosferische rivieren de bepalende factor bij extreem nat weer. De Pineapple Express laat keer op keer zien hoe krachtig deze ‘waterwegen van de atmosfeer’ zijn. Zolang de straalstroom gunstig ligt, kan de Ananastrein dagenlang blijven doorrazen, met grote gevolgen voor rivieren, bergen en kustgebieden.
