Le changement climatique modifie la trajectoire des ouragans // Climate change shifts hurricane tracks

Une étude récente menée par des chercheurs de l’Université d’Hawaii à la Mānoa School of Ocean and Earth Science and Technology (SOEST) met l’accent sur une autre conséquence majeure du changement climatique. Avec le réchauffement de la planète au cours des prochaines décennies, le déplacement vers le nord, en direction d’Hawaii, des ouragans du Pacifique augmentera le risque de voir ces phénomènes extrêmes frapper les côtes de l’archipel, avec de graves risques d’inondation pour la population et une menace pour les infrastructures le long des côtes et même à l’intérieur des terres.
Les cyclones tropicaux sont généralement affaiblis ou déviés vers le sud à l’approche de l’archipel hawaiien en raison du système de haute pression au nord-est, du fort cisaillement des vents et de la température relativement basse de la surface de la mer dans la région.
En synthétisant les informations fournies par des modèles informatiques à propos du changement climatique, la formation et l’intensité des ouragans, l’intensité des tempêtes et des vagues, les chercheurs ont estimé la vulnérabilité aux effets combinés de l’élévation du niveau de la mer et d’une approche plus directe des ouragans pour les années à venir.

En prenant en compte l’élévation prévue du niveau de la mer, les résultats de la modélisation d’un ouragan de type Iniki (septembre 1992) sur la côte sud de l’île d’Oahu, montrent qu’il y aurait une inondation majeure du centre-ville d’Honolulu et de Waikiki. D’autres ouragans passant à proximité d’Oahu sont également susceptibles de générer de fortes vagues, avec risque de submersion des zones côtières.
Les résultats de l’étude n’ont pas surpris les chercheurs. L’augmentation du nombre des tempêtes au cours des dernières années, avec une proximité accrue de l’archipel – par exemple, l’ouragan Guillermo en 2015, les ouragans Celia, Darby et Lester en 2016, les ouragans Lane et Olivia en 2018 – a déjà confirmé le changement de trajectoire de ces événements extrêmes. Les dégâts causés par les ouragans Lane et Olivia soulignent l’importance et l’urgence, pour les organismes étatiques et fédéraux, de prendre des mesures adéquates.
Source: Université d’Hawaii.

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Here is another, very serious effect of climate change. A recent study led by researchers at the University of Hawai‘i at Mānoa School of Ocean and Earth Science and Technology (SOEST) indicates that as the climate changes in the coming decades, the northward shift of hurricanes toward the Hawaiian Islands will increase the chance of landfall and pose severe flood risks to population and infrastructure along the coast and further inland.

Tropical cyclones are usually weakened or deflected to the south when approaching the Hawaiian Islands due to the high-pressure system to the northeast, strong wind shear and relatively low sea-surface temperature in surrounding waters.

By synthesizing information from computer models for climate change, hurricane formation and intensity, storm surge and waves, the researchers estimated future vulnerability to combined effects of sea-level rise and closer hurricane approach.

With high tide and the projected sea-level rise, the modelling results from a direct landfall of an Iniki-like hurricane (September 1992) on the south shore of Oahu showed extensive inundation of downtown Honolulu and Waikiki. Other hurricanes passing near Oahu can also produce severe surge and high surf, causing coastal flooding.

The findings of the study did not come as a surprise to the researchers. Their recent experience with increasing number of storms tracking closer to the islands—for example, Hurricane Guillermo in 2015, Hurricane Celia, Darby and Lester in 2016, Hurricane Lane, and Olivia in 2018—has already confirmed the change of hurricane patterns. The damage caused by Hurricanes Lane and Olivia underscores the importance and urgency of coastal storm hazards mitigation. This research should draw attention from state and federal agencies.”

Source: University of Hawaii.

 Ouragan Iniki à son pic d’intensité le 11 septembre 1992, au sud de l’île de Kauai

La hausse du niveau de l’océan et ses conséquences à Honolulu (Hawaii) // Sea level rise and its consequences at Honolulu (Hawaii)

L’une des conséquences redoutées du réchauffement climatique, de la fonte de la calotte glaciaire et des glaciers est une élévation du niveau de la mer dans le monde. Certaines communautés arctiques sont déjà témoins de l’érosion côtière et devront partir pour des endroits plus sûrs.
Une nouvelle étude financée par le Département des Terres et des Ressources Naturelles d’Hawaii, le Service des Eaux de Honolulu et l’Université d’Hawaii révèle qu’une grande partie de la zone fortement urbanisée d’Honolulu et de Waikiki est exposée au risque d’inondation des eaux souterraines. De telles inondations se produisent lorsque les eaux souterraines sont poussées vers  la surface en raison de l’élévation du niveau de la mer.
Les auteurs de l’étude ont mis au point un modèle informatique qui combine l’élévation du sol, la localisation des eaux souterraines, les données de surveillance, les estimations de l’influence des marées et la modélisation numérique des écoulements souterrains pour simuler les futurs scénarios d’inondation dans le noyau urbain lorsque le niveau de la mer s’élèvera à 90 centimètres, comme cela est prévu pour ce siècle par certains scénarios du changement climatique.
Avec une élévation du niveau de l’océan de 90 centimètres, environ un quart de la zone analysée dans l’étude sera inondée. Cela inclut Waikiki, Kaka’ako et Mo’ili’ili. Ces inondations menacent 5 milliards de dollars de biens immobiliers imposables, la submersion de près de 50 kilomètres de routes et un impact sur les activités commerciales et de loisir, le tourisme, les transports et les infrastructures. Les inondations se produiront indépendamment de la construction de digues de protection et nécessiteront donc une planification innovatrice et de réels efforts de génie civil.
Les chercheurs ont découvert que 86% des bassins d’eaux usées dans la zone d’étude sont actuellement envahies par les eaux souterraines. Cela laisse supposer que cette pollution affecte maintenant les eaux souterraines et les environnements côtiers. Une élévation du niveau de la mer d’environ 90 centimètres inonderait complètement 39 bassins d’eaux usées, en introduisant des effluents à la surface du sol dans des secteurs où les gens travaillent et vivent. Cela pose un sérieux problème de santé publique qui s’aggravera au fur et à mesure que les eaux contaminées émergeront à la surface du sol.
L’étude a également révélé que la nappe phréatique est proche de la surface du sol – moins de 60 centimètres à marée haute – dans de nombreux endroits. Cela signifie que l’inondation des eaux souterraines deviendra une préoccupation sérieuse bien avant la fin du siècle. À Waikiki, de nombreux projets de construction ont déjà été contraints d’évacuer l’eau des tranchées de fondations avant le début de la construction.
Tout cela montre que les localités côtières d’Hawaï sont exposées à des risques complexes d’inondation des eaux souterraines associés à l’élévation du niveau de la mer, en plus des problèmes classiques de l’érosion côtière et de la submersion par les vagues. Les planificateurs côtiers devront travailler avec des architectes, des ingénieurs, des géologues, des écologistes, des économistes, des hydrologues et d’autres intervenants novateurs afin de gérer ces problèmes.
Cette étude a identifié des lieux et des infrastructures spécifiques qui seront exposés aux inondations futures et, de ce fait, elle constitue une première étape cruciale pour relever les défis à venir. L’équipe de chercheurs espère utiliser cette méthodologie pour identifier les infrastructures exposées au risque d’inondation et à d’autres problèmes dans d’autres endroits, et aider à développer des efforts d’adaptation au sein des localités côtières vulnérables.
L’étude peut être consultée à cette adresse: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0043135417301276

Source: Big Island Now.

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A major consequence of climate change, the melting of the ice cap and glaciers will be a rise of sea level around the world. Some Arctic communities are already the witnesses of coastal erosion and will have to leave for safer places.

New research funded by Hawaii Department of Land and Natural Resources, the Honolulu Board of Water Supply and the University of Hawaii reveals that a large part of the heavily urbanized area of Honolulu and Waikiki is at risk of groundwater inundation, flooding that occurs as groundwater is lifted above the ground surface due to sea level rise.

The authors of the study developed a computer model that combines ground elevation, groundwater location, monitoring data, estimates of tidal influence and numerical groundwater-flow modelling to simulate future flood scenarios in the urban core as sea level rises 90 centimetres, as is projected for this century under certain climate change scenarios.

With about 90 centimetres of rise, about a quarter of the area analysed in the study will be flooded. This includes Waikiki, Kaka‘ako and Mo‘ili‘ili. This flooding will threaten $5 billion of taxable real estate; flood nearly 50 kilometres of roadway; and impact commercial and recreation activities, tourism, transportation and infrastructure. The flooding will occur regardless of seawall construction, and thus will require innovative planning and intensive engineering efforts.

Surprisingly, the team of researchers discovered that 86% of active cesspools in the study area are likely currently inundated by groundwater. This suggests that cesspool effluent is now entering coastal groundwater and coastal environments. Sea level rise of approximately 90 centimetres would fully inundate 39 cesspools, introducing effluent at the ground surface where people work and live. This presents a serious health concern that will become progressively more serious as contaminated waters begin breaching the ground surface.

The study also found that the water table is close to the ground surface – within 60 centimetres at high tide – in many places. This means that groundwater inundation will become a serious concern well before the end of the century. In Waikiki, many construction projects working below the ground surface already have to dewater the excavation before construction can begin.

All this shows that coastal communities in Hawaii are exposed to complex groundwater flooding hazards associated with sea level rise in addition to the typical concerns of coastal erosion and wave overtopping. Coastal planners and community stakeholders will need to work with architects, engineers, geologists, ecologists, economists, hydrologists, and other innovative thinkers in order to manage these problems.

This study identified particular locations and infrastructure that will be vulnerable to future flooding and is a crucial first step towards addressing future challenges. The team of researchers hope to use this methodology to identify future flooding and at risk infrastructure in other locations, as well as assist in developing adaptation efforts among vulnerable coastal communities.

The study can be accessed at this address: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0043135417301276

Source : Big Island Now.

Vue de Waikiki à Honolulu (Photo: C. Grandpey)

La naissance du mot « vog » à Hawaii // How the word « vog » appeared in Hawaii

Au cours de certaines périodes, principalement lorsque les alizés arrêtent de souffler, une brume produite par les nuages ​​de gaz du Kilauea se répand sur la Grande Ile d’Hawaii et atteint même parfois les autres îles de l’archipel. Ce brouillard volcanique a été baptisé « vog » en 1950. Voici comment ce mot est apparu pour la première fois.
Le 13 juin 1950, la ville d’Honolulu a soudain été envahie par la brume la plus épaisse jamais observée depuis le début du 20ème siècle. Elle couvrait une superficie estimée à plus de 3 millions de kilomètres carrés.
Selon le Bureau Météorologique d’Honolulu, le phénomène avait la forme d’une «brume sèche … due à une concentration de particules de sel … et d’autres impuretés telles que la fumée». Le Bureau a estimé que la brume était piégée sous une couche d’air stable connue aujourd’hui sous le nom de couche d’inversion, ce qui l’empêchait de s’élever. Toutefois, bien que le Bureau Météorologique ait pu définir à peu près la nature de la brume par l’endroit où elle se trouvait, sa cause restait un mystère.
Il s’agissait de l’époque où les Américains effectuaient des essais nucléaires atmosphériques dans les îles Marshall. On a donc pensé que la cause pouvait être une explosion atomique, mais cette hypothèse a été rapidement écartée car les compteurs Geiger n’ont détecté aucune radiation.
Le Bureau Météorologique a avancé trois autres hypothèses pour expliquer l’épaisse brume:
La première était une éruption cataclysmique (comme celle du Krakatau en 1883 ou du Katmai en 1912) quelque part sur Terre à une certaine distance, probablement au sud-ouest. Cependant, aucune éruption n’avait été signalée récemment.
Une deuxième hypothèse était qu’une méga tempête de poussière ou de sable quelque part dans le monde avait éjecté des particules fines dans l’atmosphère et qu’elles avaient été transportées jusqu’à Hawaii par des vents en altitude. Bien que la poussière des tempêtes de sable du désert de Gobi ait déjà été détectée à Hawaï, aucune tempête n’avait eu lieu à cette époque.
La troisième hypothèse était que la brume était indirectement provoquée par l’éruption en cours du Mauna Loa. Toutefois, selon les géologues sur le continent, le Mauna Loa ne pouvait pas avoir causé directement la brume car il s’agissait d’un volcan «silencieux», et pas explosif comme le Krakatau en 1883. Les géologues ont admis que l’éruption du Mauna Loa, en particulier par les entrées océaniques, avait probablement contribué à répandre la brume, mais l’éruption n’était sûrement pas la cause principale car cette brume se déplaçait en direction du Mauna Loa et pas le contraire.
De nouvelles analyses ont été effectuées sur les particules recueillies dans la brume. L’analyse des services sanitaires d’Hawaii a révélé « 500 à 600 fois la quantité normale de particules en suspension dans l’air à Honolulu ». 22% des particules étaient du sel et le reste était constitué de particules solides, légèrement acides, de couleur sombre, mais non identifiés. Les chercheurs du Pineapple Research Institute ont découvert plus de sulfate que de sel dans les particules solubles (ce qui a donné naissance au terme «smalt» pour qualifier la brume – un mélange des mots «smog» et «salt» – brouillard et sel), ce qui ouvrait l’hypothèse d’une source volcanique.
Etant donné que le Mauna Loa était la source la plus probable de la brume, le capitaine Charles K. Stidd, responsable de la 199ème station météorologique de l’Hawaii Air National Guard, a donné l’explication suivante : Comme la couche d’inversion se situait plus haut que les bouches éruptives du Mauna Loa au moment où la brume recouvrait l’archipel hawaiien, le phénomène a permis aux émissions gazeuses du Mauna Loa de stagner dans la basse atmosphère autour des îles. Le capitaine Stidd a baptisé la brume « vog« , contraction de « volcanic fog », autrement dit brouillard volcanique. Une fois que la couche d’inversion est redescendue en dessous du niveau des bouches éruptives du Mauna Loa, la brume s’est de nouveau retrouvée confinée au-dessus de la couche d’inversion et les alizés ont pu évacuer la brume des îles hawaïennes… et des esprits.
Source: USGS Hawaiian Volcano Observatory.

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On some occasions, mainly when the trade winds stop blowing, a haze produced by the gas clouds from Kilauea Volcano spreads over Hawaii Big Island and sometimes reaches the other islands of the Hawaiian archipelago. This volcanic fog has been dubbed vog since 1950. Here is how the word appeared for the first time.

On June 13th, 1950, Honolulu was suddenly blanketed by the thickest haze seen since the beginning of the 20th century. Globally, it covered an estimated area of more than 3 million square kilometres.

The Weather Bureau in Honolulu described the phenomenon as a “dry haze…due to a concentration of salt particles…and other impurities such as smoke.” The Bureau surmised that the haze was trapped beneath a stable layer of air we know today as the inversion layer, which prevented vertical movement of the haze. So, although the Weather Bureau was able to roughly characterize the nature of the haze by where it was found, its cause was still a mystery.

This was the era of atmospheric nuclear testing in the Marshall Islands, so an atomic blast was the first suspected cause. But that was quickly ruled out after Geiger counters detected no radiation.

The Weather Bureau had three remaining hypotheses for what caused the thick haze:

The first was that there had been a cataclysmic eruption (like Krakatoa in 1883 or Katmai in 1912) someplace on Earth at some distance, probably to the southwest. However, none was known in recent times.

A second hypothesis was that a giant dust storm somewhere in the world had ejected fine dust particles high into the atmosphere and they were carried to Hawaii by winds aloft. Although dust from storms in the Gobi Desert has been detected in Hawaii, no such storm was happening then.

The third hypothesis was that the haze was indirectly caused by the Mauna Loa eruption going on at the time. According to mainland geologists, Mauna Loa could not have directly caused the haze because it was a “quiet” type of volcano, not explosive, like Krakatoa in 1883. They acknowledged that the Mauna Loa eruption, specifically its ocean entries, probably contributed to the haze but was not a main component because the haze appeared to move toward, rather than from, Mauna Loa.

More testing was done on the particles collected from the haze. Hawaii Board of Health analysis showed “500 to 600 times the normal amount of suspended particles in Honolulu’s air.” 22% of the particles were salt and the rest were unidentified dark, slightly acidic solids. Pineapple Research Institute scientists found more sulfate than salt in the soluble particles (prompting the term ‘smalt’ for the haze—combining the words ‘smog’ and ‘salt’), suggesting a volcanic source.

With Mauna Loa looking more likely as the source, Captain Charles K. Stidd, commanding officer of the 199th weather station, Hawaii Air National Guard, suggested that because the inversion layer rose above the elevation of Mauna Loa’s vents during the time that haze covered the Hawaiian Islands, it may have allowed Mauna Loa emissions to remain within the lower atmosphere around the islands. Capt. Stidd called the haze “vog.” Once the inversion layer dropped below Mauna Loa’s erupting vents, the haze was again confined above the inversion layer. Trade winds then cleared it out of the Hawaiian Islands and minds.

Source: USGS Hawaiian Volcano Observatory.

Les coulées de lave émises pendant l’éruption du Mauna Loa en 1950.

(Source: USGS / HVO)

Aujourd’hui, le « vog » provient essentiellement de l’éruption sommitale du Kilauea (Photo: C. Grandpey)