Fremtidige orkaner:Hurtig som Ike eller langsom som Harvey?

Klimaændringer vil intensivere vinde, der styrer orkaner nordover over Texas i de sidste 25 år af dette århundrede, øge oddsen for storme i hurtig bevægelse som 2008's Ike, sammenlignet med slow-movers som 2017's Harvey, ifølge ny forskning.

Studiet, udgivet online 3. juli i Naturkommunikation , undersøgte regionale atmosfæriske vindmønstre, der sandsynligvis vil eksistere over Texas fra 2075-2100, da jordens klima ændrer sig på grund af øgede drivhusemissioner.

Forskningen begyndte i Houston, da Harvey sløjfede byen med 30 til 40 centimeter regn over fem dage. Rice University-forskere, der redder stormen, begyndte at samarbejde med kolleger fra Columbia Universitys Lamont-Doherty Earth Observatory og Harvard University for at undersøge, om klimaforandringer ville øge sandsynligheden for langsomt regnvejr som Harvey senere i århundredet.

"Vi finder ud af, at sandsynligheden for at have stærk nordlig styrevind vil stige med klimaændringer, hvilket betyder, at orkaner over Texas vil være mere tilbøjelige til at bevæge sig som Ike end Harvey, "sagde forfatterens hovedforfatter Pedram Hassanzadeh fra Rice.

Harvey forårsagede anslået 125 milliarder dollar i skade, matchende Katrina fra 2005 som den dyreste orkan i amerikansk historie. Ike var præget af kystnære oversvømmelser og kraftig vind, der forårsagede $ 38 milliarder skader i flere stater. Det var den anden dyreste amerikanske orkan på det tidspunkt; det krydsede Texas på mindre end et døgn og forårsagede rekordstrømafbrydelser fra Arkansas til Ohio den følgende dag.

Hassanzadeh, en flydende dynamiker og atmosfærisk modellerer, sagde, at resultaterne ikke tyder på, at langsomt uvejr som Harvey ikke vil ske; hellere, at storme vil være mere tilbøjelige til at være hurtige. Undersøgelsen fandt chancerne for, at en orkan i Texas vil bevæge sig hurtigt, vil stige med omkring 50 procent i sidste kvartal af det 21. århundrede, sammenlignet med sidste kvartal af det 20. århundrede.

"Disse resultater er meget interessante, i betragtning af at en tidligere undersøgelse, der betragtede Atlanterhavsområdet som helhed, bemærkede en tendens til langsommere storme i de sidste 30 år, "sagde studieforfatter Suzana Camargo fra Lamont-Doherty." Derimod, vores undersøgelse fokuserede på ændringer i slutningen af ​​det 21. århundrede og viser, at vi skal overveje meget mindre regionale skalaer, da deres tendenser kan afvige fra gennemsnittet i meget større regioner. "

Hassanzadeh sagde, at forskerne brugte mere end et dusin forskellige computermodeller til at producere flere hundrede simuleringer. De fandt ud af, at "alle var enige om en stigning i den nordlige styrevind over Texas." Styrevind er stærke strømme i de lavere 10 kilometer i atmosfæren, der bevæger orkaner.

”Det sker ikke ret meget, ved at studere klimasystemet, at du får et så robust regionalt signal i vindmønstre, " han sagde.

Harvey var den første orkan, Hassanzadeh oplevede. Han var flyttet til Houston året før, og blev bedøvet af den slowmotion-ødelæggelse, der udgjorde som bayous, åer og floder i og omkring byen toppede deres bredder.

Medforfatter Laurence Yeung, en atmosfærisk kemiker, Hassanzadeh og to andre risprofessorer vandt et af de første tilskud fra Rices Houston Engagement and Recovery Effort (HER), en forskningsfond Rice oprettet som svar på Harvey. Tilskuddet tillod Rice -medforfatter Ebrahim Nabizadeh, en kandidatstuderende i maskinteknik, at arbejde i flere måneder, analysere den første af hundredvis af computersimuleringer baseret på store klimamodeller.

Den dag Harvey landede, Hassanzadeh havde også nået ud til Columbia's Chia-Ying Lee, en ekspert i både tropiske storme og nedskalering af klima, procedurer, der bruger kendte oplysninger i stor skala til at lave fremskrivninger på lokale skalaer. Lee og Camargo brugte oplysninger fra de store simuleringer til at lave en regional model, der simulerede storms spor over Texas i et varmende klima.

"En udfordring med at studere klimaforandringernes indvirkning på orkaner på regionalt plan er manglen på data, "sagde Lee." I Columbia, vi har udviklet en nedskaleringsmodel, der bruger fysikbaseret statistik til at forbinde store atmosfæriske forhold til formationen, orkaners bevægelse og intensitet. Modellens fysiske grundlag gav os mulighed for at redegøre for virkningen af ​​klimaændringer, og dens statistiske egenskaber tillod os at simulere et tilstrækkeligt antal Texas -storme. "

Hassanzadeh nåede også ud til den tropiske klimadynamiker Ding Ma fra Harvard for at få et andet perspektiv. "Vi var i stand til at vise, at ændringer i to vigtige processer gik sammen og resulterede i et stærkt signal fra modellerne, "sagde Ma.

En af processerne var den atlantiske subtropiske høj, eller Bermuda høj, et halvt permanent område med højt tryk, der dannes over Atlanterhavet i løbet af sommeren. Den anden var den nordamerikanske monsun, en stigning i nedbør og tordenvejr over det sydvestlige USA og nordvestlige Mexico, der typisk forekommer mellem juli og september. Hassanzadeh sagde, at nylige undersøgelser har vist, at hver af disse forventes at ændre sig, når klimaet bliver varmere.

Den subtropiske høj er en cirkulation med uret mod øst, der forventes at intensivere og skifte mod vest, producerer mere nordlig vind over Texas. Den nordamerikanske monsun, mod vest, producerer en cirkulation med uret højt i troposfæren. Denne omsætning forventes at svækkes, resulterer i øget, nordlige vinde på højt niveau over Texas, han sagde.

Hassanzadeh sagde, at den øgede nordlige vind fra både øst og vest "giver dig en stærk forstærkende effekt over hele troposfæren, op til cirka 10 kilometer, over Texas. Dette har vigtige konsekvenser for bevægelsen af ​​fremtidige orkaner i Texas. "

Modeller viste, at effekten strakte sig til det vestlige Louisiana, men billedet blev grumset, da forskerne kiggede længere mod øst, han sagde.

"Du har ikke det robuste signal, som du har over Texas, "Sagde Hassanzadeh." Hvis du ser på Florida, for eksempel, der er stor variation i modellerne. Dette viser, hvor vigtigt det er at gennemføre undersøgelser, der fokuserer på klimapåvirkninger i bestemte regioner. "

Denne historie er genudgivet med tilladelse fra Earth Institute, Columbia University http://blogs.ei.columbia.edu.