Een rivier is een plek waar water zich ophoopt en in dezelfde richting beweegt. Op het land verzamelt de regen zich in geulen en ravijnen, sluit zich aan bij de afvoer van de omgeving en vormt zijrivieren en machtige rivieren die naar de zee stromen. Water in de atmosfeer gedraagt zich op dezelfde manier en vormt rivieren in de lucht.
Atmosferische rivieren zijn 'lange en smalle gangen voor intensief transport van waterdamp', zegt Francina Dominguez, een hydroclimatoloog aan de Universiteit van Illinois. De term is ontstaan in het begin van de jaren negentig, toen meteorologen Reginald Newell en Yong Zhu een studie publiceerden in het tijdschrift Geophysical Research Letters waarin ze hun ontdekking van troposferische rivieren beschreven - gebieden in de troposfeer waar waterdamp zich ophoopt en dagenlang aanhoudt.
Atmosferische rivieren kunnen honderden mijlen breed en meer dan duizend mijlen lang zijn, en de hoeveelheid water in de vorm van damp die erdoor stroomt is vergelijkbaar met de grootste landrivieren ter wereld. Deze op de lucht gebaseerde rivieren vormen zich meestal over oceanen, wanneer grote koude fronten van west naar oost bewegen, zei Dominguez. Sterke windstralen die van de evenaar af bewegen, vormen zich voor het koude front en transporteren vochtige lucht in de atmosferische rivier.
Vergeleken met een rivier op het land, veranderen atmosferische rivieren snel. 'Ze bewegen voortdurend, ze bestaan en sterven dan uit', zei Dominguez. 'Ze zijn erg dynamisch in ruimte en tijd.'
Atmosferische rivieren kunnen zich vaak op min of meer dezelfde locatie vormen. Een pad tussen Hawaï en de Amerikaanse westkust heeft bijvoorbeeld de bijnaam 'Pineapple Express' gekregen. Atmosferische rivieren en stormen die uit dat vocht in dat gebied ontstaan, kunnen ook nonchalant de Pineapple Express worden genoemd.
Extreem weer
'Je ziet de meeste impact wanneer deze rivieren de topografie raken', zei Dominguez. Met andere woorden, wanneer een atmosferische rivier het land in stroomt, regent of sneeuwt het vaak. De resultaten zijn niet per se rampzalig; atmosferische rivieren veroorzaken ook lichte neerslag. Maar als de kenmerken van het land extremer zijn - bijvoorbeeld bergen in plaats van heuvels - dan kan het weer dramatischer zijn.
Atmosferische rivieren zijn verantwoordelijk voor de meeste zware regenval in het westen van de Verenigde Staten, en daar is veel van het onderzoek naar gedaan. Daar kunnen atmosferische rivieren overstromingen, materiële schade en overlijdens veroorzaken.
Wereldwijd belang
Atmosferische rivieren zijn een wereldwijd fenomeen. Ze komen voor op zowel het noordelijk als het zuidelijk halfrond, en strekken zich uit van tropische of subtropische gebieden tot de middelste breedtegraden, meer dan 30 graden ten noorden of ten zuiden van de evenaar. Ter referentie: de tropen van Kreeft en Steenbok zijn respectievelijk ongeveer 23 graden noord en zuid.
Andere gebieden die worden beïnvloed door atmosferische rivieren zijn onder meer Chili, Australië, Zuid-Afrika en West-Europa. Naar schatting 90 procent van het vocht in de lucht op deze middelhoogten komt uit atmosferische rivieren, zei Dominguez. Dat betekent dat atmosferische rivieren een sleutelrol spelen bij het verspreiden van waterdamp over de hele wereld.
Atmosferische rivieren in een veranderend klimaat
In een verwarmende wereld zal de hoeveelheid vocht in de lucht zeker toenemen. 'Wat we nu weten, is dat de modellen laten zien dat atmosferische rivieren meer water zullen transporteren', zei Dominguez.
Maar dat vocht vertaalt zich niet noodzakelijkerwijs netjes in neerslag, zei ze. De hoeveelheid neerslag, waar het zal vallen en hoe vaak het zal vallen, zijn allemaal relatief onzeker. Zo zal het pad van de meeste stormen waarschijnlijk in beide hemisferen naar de pols worden geduwd, zei Dominguez, omdat de tropen zullen uitbreiden in een warmer klimaat.
