飓风变得更强是因为气候变化?天气分析

预计飓风及其造成的破坏不会在短期内减弱。

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混合图像- REB图像/盖蒂图像

在我们日益变暖的世界里,飓风是否越来越强?考虑到气候变化正在影响从干旱到海平面在美国,答案可能是肯定的。在这里,我们将探索最新的研究,如何测量飓风,以及我们对未来的预期。

飓风是如何加剧的

一个研究研究了过去四十年中热带气旋强度的全球趋势后发现,3、4、5级“主要”飓风在全球范围内每十年增长8%——这意味着它们发生的可能性增加了近三分之一。放大大西洋,这一数字高达每十年49%。

除了使最强风暴变得更强之外,气候变化还导致风暴的迅速加剧(也就是说,24小时内最大持续风速增加到每小时35英里或更多)。根据《自然通讯》2019年的一项研究大西洋最强5%飓风的24小时强化率每十年增加3-4英里1982年到2009年。

随着全球平均气温的上升趋势预计将持续到本世纪50年代及以后,飓风及其造成的破坏预计不会在短期内减弱。

飓风强度如何衡量?

在我们深入研究全球变暖如何以及为什么会产生巨大飓风的科学之前,我们先来回顾一下衡量飓风强度的许多方法。

最大风速

最常用的衡量飓风强度的方法之一是使用萨菲尔-辛普森飓风风级,其强度是根据风暴最大持续时间的快慢而定的打击和他们可能对财产造成的潜在损害。风暴的等级从微弱但危险的1级,风速为每小时74到95英里,到灾难性的5级,风速超过每小时157英里。

辛普森在1971年创建了规模时,不包括6级评级,因为他认为,一旦风穿过5级马克,结果(总破坏大多数属性类型)可能是相同的无论多少英里每小时超过157英里每小时一场风暴的风措施。

在飓风规模形成之初,只有一场大西洋飓风,即1935年的劳动节飓风达到了6级。(由于级别之间的差异大约是20英里/小时,6级的风速将超过180英里/小时。)但自20世纪70年代以来,是7类别6-equivalent风暴包括飓风艾伦(1980),吉尔伯特(1988),米奇(1998),丽塔(2005),威尔玛(2005),厄玛(2017)和Dorian(2019)。

值得注意的是,八场达到如此高风速的大西洋风暴中,除了一场之外,其他都发生在1980年代——自1880年有可靠的天气记录以来,全球平均气温上升的速度比以往任何十年都要快。

规模和实力

人们通常认为风暴的大小——它的风场延伸的距离——表明了它的强度,但这并不一定是真的。例如,大西洋的飓风多里安(2019年)增强为5级顶级气旋,其直径约为280英里(或乔治亚州大小)。另一方面,德克萨斯大小,1000英里宽超级风暴桑迪在3级以上没有增强。

飓风与气候变化的联系

科学家如何将上述观察结果与气候变化联系起来?主要是通过海洋热量的增加。

海洋表面温度

飓风由海洋上方150英尺(46米)的热能提供燃料,需要这些所谓的海洋表面温度(sst)达到华氏80度(27摄氏度)才能形成和生长。海温高于这一阈值温度越高,风暴增强的可能性就越大,而且增强的速度也就越快。

在这篇文章发表的时候,十大最强烈的大西洋飓风中,有一半发生在2000年以后,其中包括2005年的威尔玛飓风,其882毫巴的压力是该盆地的最低记录。

飓风地理中心或飓风眼区域的气压也表明了飓风的总体强度。气压值越低,风暴越强。

根据2019年IPCC关于气候变化中的海洋和冰冻圈的特别报告,海洋已经吸收了90%自20世纪70年代以来温室气体排放的余热。这意味着,在过去100年里,全球海洋表面平均温度上升了约1.8华氏度(1摄氏度)。虽然2华氏度听起来并不多,但如果你把这个数值按盆地分解,其重要性就会变得更加明显。

强烈的降雨率

更温暖的环境不仅会beplay体育官网电脑助长更强的飓风,还会引发飓风降雨。政府间气候变化专门委员会(IPCC)预计,人类活动造成的气候变暖可能会增加飓风相关降雨的强度10 - 15%在全球变暖3.6华氏度(2摄氏度)的情况下。这是气候变暖的副作用加速了水循环的蒸发过程。当空气变暖时,它能够比温度较低的空气“保存”更多的水蒸气。随着温度的升高,更多的液态水从土壤、植物、海洋和水道中蒸发,成为水蒸气。

这些额外的水蒸气意味着当条件适合形成降水时,有更多的水分可以凝结成雨滴。更多的水分意味着更大的降雨。

登陆后耗散较慢

气候变暖不仅仅影响了海上的飓风。根据2020年的一项研究自然在美国,飓风登陆后也会影响飓风的强度。通常,飓风的强度来自海洋的热量和水分,在袭击陆地后迅速衰减。

然而,该研究分析了过去50年来登陆风暴的强度数据,发现飓风的强度持续时间更长。例如,在20世纪60年代末,一个典型的飓风在登陆后24小时内减弱了75%,而今天的飓风在同样的时间范围内通常只减弱了一半的强度。其中的原因尚不清楚,但科学家们相信,升温的海温可能与此有关。

无论如何,这一事件都暗示了一个危险的现实:飓风的破坏力可能会向内陆延伸得越来越远,甚至会延伸到我们跋涉的更远的未来(以及气候变化)。

观点的文章来源
  1. 萨菲尔-辛普森飓风风级."美国国家海洋和大气管理局

  2. Iacovelli,德。”萨菲尔-辛普森飓风等级:对罗伯特·辛普森博士的采访."水手天气日志

  3. Shabecoff,菲利普。”20世纪80年代全球气温急剧上升."《纽约时报》

  4. 热带气旋概论."美国国家气象局急流天气学校

  5. 李,林,和Pinaki Chakraborty。”在一个更温暖的世界,登陆的飓风的缓慢衰减."自然, vol. 587, 2020, pp. 230-234, doi:10.1038/s41586-020-2867-7。