Sådan forudsiger forskere den næste orkansæson

Når sommeren på den nordlige halvkugle nærmer sig, forudsigere begynder at se alle slags regnvejr mellem Den Mexicanske Golf og Afrika. Hver vind-hvirvel mod uret eller burst af hævede skyer har potentiale til at organisere sig til en livstruende tropisk storm.

Omkring halvdelen af ​​de tropiske storme, der dannede sig i løbet af de sidste to årtier, voksede til orkaner, og omkring halvdelen af ​​dem blev til de monstre af kystnær ødelæggelse, vi kalder store orkaner. Vi er nu vant til at se omkring 16 tropiske storme om året, selvom dette tal kan variere en del fra år til år.

Hvad er advarselstegnene for, at vi måske står for endnu en rekordatlantisk orkansæson som 2020, da 30 tropiske storme dannede sig, eller en mere støjsvag som 2014, med bare otte?

National Hurricane Center udsendte sin første sæsonprognose for 2021 maj 20, og det forventer en mere aktiv end normal sæson, med 13 til 20 navngivne storme, seks til 10 orkaner og tre til fem større orkaner. Den første af de navngivne storme, Ana, dannet 22. maj, 10 dage forud for sæsonens 1. juni start.

Her er nogle af ingredienserne, som prognosemænd og forskere som mig selv leder efter.

Hvor tropiske storme begynder

Orkaner lever i atmosfæren, men de fodres af havet. Først, lad os se endnu længere opstrøms og finde ud af, hvor de kommer fra.

Ligesom at dyrke afgrøder, orkaner vil være rigelige og robuste med et stort antal frø og gunstige miljøforhold.

Frøene til tropiske storme er små og næppe truende vejrforstyrrelser. Du finder dem spredt ud over troperne på en given dag. I Atlanterhavet, nogle starter som klynger af tordenvejr over Afrika, eller som skyer nær Kap Verde -øerne ud for Afrikas vestkyst.

Langt de fleste af disse frø overlever ikke længere end et par dage, men nogle fejes op af den østlige luftstrøm, der skal plantes over det tropiske Atlanterhav mellem omkring 10 til 20 grader nordlig bredde. Dette er det område, hvor væksten virkelig er drevet af havet. Derfra, udviklende tropiske storme føres mod vest og nordpå af atmosfærens "styrestrømme" - undgår ækvator, hvor den afgørende effekt af Jordens rotation er for lille til, at de kan udvikle sig yderligere.

Jo flere frø, bedre chance for en aktiv orkansæson.

Flere faktorer påvirker niveauet af tropisk stormsåning i et givet år, men forudsigernes øjne trænes normalt på den afrikanske monsun om foråret.

Når disse frø dukker op fra den afrikanske kystlinje eller fra lommer med varme, stigende luft dukker op andre steder over havet, opmærksomheden skifter til de miljøforhold, der kan brænde eller begrænse deres vækst til tropiske storme og orkaner.

Varmt vand brænder orkaner

Generelt, tropiske storme trives, hvor overfladehavet er lunt 80 grader Fahrenheit (26,7 grader Celsius) eller varmere. Derfor er orkaner sjældne før den 1. juni og forekommer højst sandsynligt august til oktober, når havet er som varmest.

Hovedbrændstofforsyningen til tropiske storme er varmeenergien i det øvre hav, de øverste 100 fod (30 meter) eller deromkring.

Det er mere end bare temperaturen på overfladen, selvom. En vigtig faktor i udviklingen af ​​meget stærke orkaner er, hvor dybt det varme vand strækker sig, og hvor skarpt adskilt det varme lag er fra det kolde vand nedenfor. Dette skyldes, at orkaner vælter op i havet, når de bevæger sig langs.

Hvis laget med varmt vand er lavt og let blandet, der skal ikke meget til for at fortynde varmeenergien ved overfladen med koldt vand nedenunder, efterlader mindre energi til orkanen. Men hvis det varme vand går dybere, stormene har mere brændstof at hente fra.

Effekten af ​​vind på øverste niveau

De herskende vinde, der allerede blæser i en region, kan også forårsage eller bryde en storm.

Vindene blæser med forskellige hastigheder i forskellige højder. Det er en af ​​grundene til, at fly oplever turbulens. Hvor meget hurtigere de fremherskende vinde er nær toppen af ​​stormen end i bunden kaldes vindskæring. Med for meget vindskæring, stormen har svært ved at opretholde de tårnhøje fjer af stigende varm luft.

Tilsvarende hvis den stigende luft ikke kan slippe ud og strømme udad hurtigt nok, energien, der forbruges af stormen, kan ikke ventileres, og motoren kvæler. Begge dele kan forhindre stormen i at blive organiseret og enten dække dens vækst eller få den til at forsvinde.

Et vigtigt fingerpeg om fremtidig vindskæring i Atlanterhavsregionen kommer fra begivenheder, der ligger tusinder af miles væk i det ækvatoriale Stillehav.

Når det østlige Stillehav er unormalt varmt - kendt som El Niño - bliver den globale atmosfære omarrangeret på en måde, der øger vindforskydningen over Atlanterhavet. Det har en tendens til at undertrykke tropiske storme der - men sats ikke på gården på det. Andre langsomme variationer i klimasystemet påvirker også miljøforholdene, herunder flerårige perioder med varmere eller køligere end normale overfladetemperaturer i Nordatlanten.

El Niños modsatte, La Niña, har tendens til at bringe lav vindskæring, favoriserer flere tropiske storme. Disse forhold er næsten neutrale lige nu, og forudsigere ser på, hvad der udvikler sig.

Hvor skal man se

Så hvis du ser efter tidlige tegn på atlantiske orkaner i 2021, hold øje med den afrikanske monsun for stormsåning, temperaturer i det tropiske Atlanterhav for at give brændstoffet og en mulig sent blomstrende La Niña, hvilket betyder mindre vindskæring for at rive storme fra hinanden.

National Hurricane Center - og mange andre prognosegrupper i regeringen, akademi og industri - analyser disse og andre faktorer i deres sæsonfremskrivninger.

Det større billede

Det samlede antal tropiske storme fortæller kun en del af historien. Der er andre vigtige aspekter at holde øje med over tid, som hvor intense storme bliver, hvor længe de holder, hvor hurtigt de rejser, og hvor lang tid det tager at forsvinde efter at de er landet. Nylige undersøgelser har vist, at havtemperaturer med orkaner har været stigende varmere siden den industrielle revolution, især langs den amerikanske østkyst.

Kystsamfund er allerede i frontlinjen for klimaændringer med stigning i havniveauet. Muligheden for ændringer i ekstreme hændelser som tropiske storme, med deres komplekse interaktioner med atmosfæren og havet, er det derfor, orkaner støt og roligt er steget til at være en forskningsprioritet.

Denne artikel er genudgivet fra Samtalen under en Creative Commons -licens. Du kan finde original artikel her .

Kristopher Karnauskas er lektor i atmosfæriske og oceaniske videnskaber og stipendiat ved Cooperative Institute for Research in Environmental Sciences ved University of Colorado, Kampesten. Han modtager finansiering fra National Science Foundation, NOAA og NASA.