Je dacht dat het nu soms al hard regent? Het kan nog veel erger.

Op dit moment ervaren we al de dramatische gevolgen die slechts een kleine mondiale temperatuurstijging op het klimaat van onze planeet kan hebben. Stel je nu een aarde voor die twee keer zo warm is als vandaag de dag. De aarde heeft dergelijke verzengende temperaturen waarschijnlijk al op verschillende tijdstippen in het verre verleden ervaren. En mogelijk zal ze dat over honderden miljoenen jaren weer doen, naarmate de zon steeds helderder wordt. Maar wat zijn eigenlijk de gevolgen van dergelijke stijgende temperaturen op de neerslag?

Broeikas-periode
Op dit moment weten we eigenlijk nog maar weinig over hoe de atmosfeer en het klimaat zich gedroegen tijdens zogenaamde ‘broeikas-periodes’. En toch is dat best interessant. Het huidige onderzoek werpt dan ook niet alleen licht op het verre verleden of de verre toekomst van de aarde, maar kan ook helpen om de klimaten op exoplaneten die om verre sterren draaien, beter te begrijpen.

Atmosferisch model
In de studie bouwden de onderzoekers een atmosferisch model. In dit model verhoogden ze vervolgens de temperatuur van het zeeoppervlak van de aarde tot een broeierige 50 graden Celsius. Dit deden ze door aan de ene kant CO2 aan de atmosfeer toe te voegen en aan de andere kant de helderheid van de zon met ongeveer 10 procent te verhogen. Vervolgens bestudeerden ze de gevolgen ervan.

Verrassend
De onderzoekers komen tot de ontdekking dat er bij dergelijke temperaturen verrassende dingen gebeuren in de atmosfeer. Wanneer de lucht nabij het oppervlak extreem heet wordt, verwarmt absorptie van zonlicht door atmosferische waterdamp de lucht boven het oppervlak. Hierdoor ontstaat een soort barrière die voorkomt dat wolken opstijgen naar de bovenste delen van de atmosfeer en daar regenwolken vormen. In plaats daarvan komt al die verdamping vast te zitten in de nabije oppervlakteatmosfeer. Tegelijkertijd vormen zich wolken in de bovenste regionen van de atmosfeer – boven de eerder genoemde barrière – omdat warmte de ruimte in lekt. De regen die in deze wolken ontstaat, verdampt vervolgens voordat dit het oppervlak heeft bereikt.

Neerslag
Wat dit betekent voor de neerslag? Met name dat motregen niet tot de mogelijkheden behoorde. Als er namelijk ook maar iets door de barrière heen breekt, en de hitte en vochtigheid van het oppervlak in de koele bovenste atmosfeer doordringt, zal dat enorme regenbuien veroorzaken.

Droogte en plensbuien
Het komt erop neer dat toen de temperaturen op aarde hoog waren, deze extreme hitte mogelijk leidde tot grote droogtes. Deze droge periodes werden vervolgens opgevolgd door enorme plensbuien. En dan regende het dat het goot. Zo strekten deze extreme regenbuien zich uit over wel honderden kilometers. In slechts een kwestie van uren kwam er dan maar liefst 30 centimeter regen naar beneden zetten.

Batterij
Het is eigenlijk alsof een enorme batterij zich oplaadt. Na de storm verdwijnen de wolken en stopt het enkele dagen met regenen terwijl de atmosferische batterij wordt opgeladen. Vervolgens begint het verhaal weer van voren af aan.

Deze periodieke cyclus van zondvloeden is overigens een nieuwe en volledig onverwachte atmosferische toestand. “Als je nu naar de tropen kijkt, regent het altijd wel ergens,” zegt onderzoeker Jacob Seeley. “Maar we ontdekten dat het in extreem warme klimaten meerdere dagen achtereen kurkdroog kan zijn. Dan, plotseling, zou er een enorme regenbui uitbreken. Vervolgens is het weer een paar dagen stil voordat het patroon zich herhaalt.”

“Ons onderzoek toont aan dat er nog veel verrassingen in het klimaatsysteem verstopt zitten,” zegt Seeley. “Hoewel een verdubbeling van de zeewatertemperatuur veel hoger is dan wordt voorspeld, geeft het atmosferische model ons wel een idee van waartoe de aarde in staat is.”