Orkaner:Lidt stærkere, lidt langsommere, og meget vådere i et varmere klima

Forskere har udgivet en detaljeret analyse af, hvordan 22 nyere orkaner ville ændre sig, hvis de i stedet dannedes nær slutningen af ​​dette århundrede. Mens hver storms transformation ville være unik, på balance, orkanerne ville blive lidt stærkere, bevæger sig lidt langsommere, og meget vådere.

I et eksempel Orkanen Ike - der dræbte mere end 100 mennesker og ødelagde dele af den amerikanske golfkyst i 2008 - kunne have 13 procent stærkere vind, bevæge sig 17 procent langsommere, og være 34 procent vådere, hvis det dannes i en fremtid, varmere klima.

Andre storme kan blive lidt svagere (som orkanen Ernesto) eller bevæge sig lidt hurtigere (som orkanen Gustav). Ingen ville blive tørrere. Nedbørsraten for simulerede fremtidige storme i undersøgelsen steg i gennemsnit med 24 procent.

Studiet, ledet af National Center for Atmospheric Research (NCAR) og offentliggjort i Tidsskrift for Klima , sammenligner højopløselige computersimuleringer af mere end 20 historiske, navngivne atlantiske storme med et andet sæt simuleringer, der er identiske bortset fra en varmere, vådere klima, der er i overensstemmelse med det gennemsnitlige resultat af videnskabelige fremskrivninger for slutningen af ​​dette århundrede.

"Vores forskning tyder på, at fremtidige orkaner kan falde betydeligt mere regn, " sagde NCAR-forsker Ethan Gutmann, der ledede undersøgelsen. "Orkanen Harvey viste sidste år, hvor farligt det kan være."

Harvey producerede mere end fire fod regn nogle steder, slog rekorder og forårsagede ødelæggende oversvømmelser i hele Houston-området.

Forskningen blev finansieret af National Science Foundation, som er NCARs sponsor, og af DNV GL (Det Norske Veritas Germanischer Lloyd), en global kvalitetssikrings- og risikostyringsvirksomhed.

Tryk på et stort datasæt for at se storme

Med flere mennesker og virksomheder, der flytter nær kysterne, klimaændringernes potentielle indflydelse på orkaner har betydelige konsekvenser for den offentlige sikkerhed og økonomien. Sidste års orkansæson, som forårsagede et anslået tab på 215 milliarder dollars ifølge Munich RE, var den dyreste nogensinde.

"Denne undersøgelse viser, at antallet af stærke orkaner, som en procentdel af de samlede orkaner hvert år, kan stige, " sagde Ed Bensman, en programdirektør i National Science Foundation's Division of Atmospheric and Geospace Sciences, som understøttede undersøgelsen. "Med øget udvikling langs kyster, det har vigtige konsekvenser for fremtidige stormskader."

Det har været udfordrende for forskere at studere, hvordan orkaner kan ændre sig i fremtiden, når klimaet fortsætter med at varme. De fleste klimamodeller, som typisk drives på globalt plan over årtier eller århundreder, ikke køres med en høj nok opløsning til at "se" orkaner.

De fleste vejrmodeller, på den anden side, køres med en høj nok opløsning til nøjagtigt at repræsentere orkaner, men de bruges generelt ikke til at simulere langsigtede klimaændringer på grund af de høje omkostninger ved beregningsressourcer.

For den aktuelle undersøgelse, forskerne udnyttede et massivt nyt datasæt skabt på NCAR ved at køre Weather Research and Forecasting-modellen (WRF) i høj opløsning (4 kilometer, eller omkring 2,5 miles) over det sammenhængende USA over to 13-årige perioder. Simuleringerne tog omkring et år at køre på NCAR-Wyoming Supercomputing Center i Cheyenne.

Det første sæt modelkørsler simulerer vejret, som det udfoldede sig mellem 2000-2013, og det andet simulerer de samme vejrmønstre, men i et klima, der er omkring 5 grader Celsius (9 grader Fahrenheit) varmere - mængden af ​​opvarmning, der forventes i slutningen af ​​århundredet, hvis drivhusgasemissionerne fortsætter uformindsket.

Forskerne skabte en algoritme til at opdage og spore orkaner inden for den store mængde data. De identificerede 22 navngivne storme, der vises med meget lignende spor i både de historiske og fremtidige simuleringer, gør det nemmere at sammenligne dem.

Som en gruppe, stormene i fremtidssimuleringen havde 6 procent stærkere gennemsnitlige maksimale timevindhastigheder end tidligere. De bevægede sig også med en 9 procent langsommere hastighed og havde en 24 procent højere gennemsnitlig time for maksimal nedbør. Gennemsnitlig stormradius ændrede sig ikke.

Men hver storm var unik.

"Nogle tidligere undersøgelser har også kørt WRF i høj opløsning for at studere virkningen af ​​klimaændringer på orkaner, men disse undersøgelser har haft en tendens til at se på en enkelt storm, som Sandy eller Katrina, " sagde Gutmann. "Det, vi finder ud af, når vi ser på mere end 20 storme, er, at nogle ændrer sig én vej, mens andre ændrer sig på en anden måde. Der er så meget variation, at man ikke bare kan studere en storm og derefter ekstrapolere til alle storme."

Stadig, der var ét gennemgående træk på tværs af storme:De producerede alle mere regn.

Mens undersøgelsen kaster lys over, hvordan en bestemt storm kan se ud i et varmere klima, det giver ikke indsigt i, hvordan global opvarmning kan påvirke stormens tilblivelse. Det skyldes, at orkanerne, der blev analyseret i denne undersøgelse, dannede sig uden for regionen simuleret af WRF og gik over i WRF-simuleringen som fuldt dannede storme.

Anden forskning har antydet, at der kan dannes færre storme i fremtiden på grund af stigende atmosfærisk stabilitet eller større vindforskydning på højt niveau, selvom de storme, der opstår, er tilbøjelige til at være stærkere.

"Det er muligt, at i et fremtidigt klima, store atmosfæriske ændringer ville gøre det sådan, at nogle af disse storme måske aldrig vil kunne dannes, " sagde Gutmann. "Men fra denne undersøgelse får vi en idé om, hvad vi kan forvente af de storme, der opstår."

Studiets medforfattere inkluderer NCAR-forskerne Roy Rasmussen, Changhai Liu, Kyoko Ikeda, Cindy Bruyere, og James Done, samt Luca Garrè, Peter Friis-Hansen, og Vidyynmala Veldore, hele DNV GL.