Opvarmning forårsaget af mennesker vil forårsage mere langsomme orkaner, advare klimatologer

Orkaner, der bevæger sig langsomt over et område, kan forårsage mere skade end hurtigere storme, For jo længere en storm varer ved, jo mere tid det har til at støde et område med stormvind og falde enorme mængder regn, fører til oversvømmelser. Den ekstraordinære skade forårsaget af storme som Dorian (2019), Florence (2018) og Harvey (2017) fik Princetons Gan Zhang til at spekulere på, om globale klimaændringer vil gøre disse langsomtgående storme mere almindelige.

Zhang, en postdoc-forsker i atmosfærisk og oceanisk videnskab, besluttede at tackle spørgsmålet ved at bruge et stort ensemble af klimasimuleringer. Han arbejdede med et internationalt team af forskere fra Geophysical Fluid Dynamics Laboratory på Princeton Universitys Forrestal campus og Meteorological Research Institute i Tsukuba, Japan. Resultaterne af dette arbejde fremgår af 22. april -udgaven af Videnskabens fremskridt .

Zhang og hans kolleger udvalgte seks potentielle opvarmningsmønstre for det globale klima, derefter kørte 15 forskellige mulige startbetingelser på hvert af de seks mønstre, resulterer i et ensemble af 90 mulige futures. I alle 90 simuleringer, de fortalte computerne at antage, at de globale kuldioxidniveauer er firedoblet, og planetens gennemsnitstemperatur er steget med cirka 4 grader Celsius - et niveau af opvarmning, som eksperter forudser kunne nås inden århundredeskiftet, hvis der ikke gøres noget for at begrænse brugen af ​​fossile brændstoffer.

"Vores simuleringer tyder på, at fremtidig menneskeskabt opvarmning kan føre til en betydelig opbremsning af orkanens bevægelse, især i nogle befolkede regioner på mellembreddegrad, " sagde Zhang. Hans hold fandt ud af, at stormenes fremadgående bevægelse ville aftage med omkring 2 miles i timen - omkring 10 til 20% af de nuværende typiske hastigheder - på breddegrader nær Japan og New York City.

"Dette er den første undersøgelse, vi er opmærksomme på, som kombinerer fysisk fortolkning og robuste modelleringsbeviser for at vise, at fremtidig menneskeskabt opvarmning kan føre til en betydelig opbremsning af orkanens bevægelse, " han sagde.

"Siden forekomsten af ​​orkanen Harvey, der har været en enorm interesse for muligheden for, at menneskeskabte klimaændringer har bidraget til at bremse bevægelsen af ​​orkaner, " sagde Suzana Camargo, Marie Tharp Lamont forskningsprofessor ved Columbia Universitys Lamont-Doherty Earth Observatory, som ikke var involveret i denne undersøgelse. "I et nyt blad, Gan Zhang og samarbejdspartnere undersøgte forekomsten af ​​en afmatning af tropiske cykloner i klimamodelsimuleringer. De viste, at i denne model, der er en kraftig opbremsning af tropisk cyklonbevægelse, men dette sker hovedsageligt på mellembreddegrader, ikke i troperne."

Hvorfor ville stormene bremse? Forskerne fandt ud af, at 4 graders opvarmning ville få de vestlige områder - stærke strømme, der blæser gennem mellembredderne - til at skubbe mod polerne. Dette skift er også ledsaget af svagere vejrforstyrrelser på midten af ​​breddegraden. Disse ændringer kan bremse storme nær befolkede områder i Asien (hvor disse storme kaldes tyfoner eller cykloner, ikke orkaner) og på den amerikanske østkyst.

Normalt når folk taler om orkanhastigheder, de refererer til vindene, der pisker rundt i stormens øje. Disse vindhastigheder er det, der bestemmer en storms styrke - en kategori 5 -orkan, for eksempel, har vedvarende vind på mere end 157 miles i timen. Derimod Zhang og hans kolleger ser på "oversættelsesbevægelsen, "kaldes nogle gange "fremadgående hastighed" af en storm, den hastighed, hvormed en orkan bevæger sig langs sin vej. (Udtrykket kommer fra geometri, hvor en figur "oversættes", når den glider fra en del af en graf til en anden.) Uanset hvor hurtig dens vind er, en storm betragtes som "langsomtgående", hvis dens translationshastighed er lav. Orkanen Dorian, som ramte Grand Bahama Island fra 1. til 3. september, 2019, var en kategori 5-orkan med vindstød på 220 miles i timen, men den havde en oversættelseshastighed på kun 1,3 mph, hvilket gør det til en af ​​de langsomste orkaner, der nogensinde er dokumenteret.

Er stormene allerede ved at bremse op?

Nogle forskere har foreslået, at oversættelseshastigheden for tropiske storme er faldet over landområder i USA siden 1900. Zhang og hans kolleger brugte deres klimamodeller til at se, om menneskeskabt opvarmning var ansvarlig for den observerede afmatning, men de kunne ikke finde et overbevisende link, i det mindste baseret på tendenser siden 1950 i deres simuleringer. Ud over, de bemærkede, at observerede langsommere oversættelseshastigheder rapporteret i nylige undersøgelser primært kan skyldes naturlig variation snarere end menneskeskabte klimaforandringer.

Zhang brugte metaforen om slankekure til at forklare tvetydigheden af ​​orkanobservationer.

"Hvis jeg går i fitnesscenter og spiser færre slik, " han sagde, "Jeg ville forvente at tabe mig. Men hvis jeg kun bruger en badevægt til at veje mig, Jeg kommer ikke til at få overbevisende data meget snart, af mange grunde, inklusive at min badevægt ikke er den mest nøjagtige, "fortsatte han." Antag efter to uger, Jeg ser en svag tendens, " sagde han. "Jeg kan stadig ikke sige, om det er på grund af træning, diæt eller bare tilfældigheder."

Tilsvarende den observerede afmatningstendens i orkaner eller tropiske storme i det seneste århundrede kan skyldes små lokale ændringer eller kan bare være tilfældige, han sagde.

"I debatten mellem 'Alt er forårsaget af klimaforandringer' og 'Intet skyldes klimaforandringer' - det, vi gør her, forsøger at tilbyde, at måske ikke alt umiddelbart kan tilskrives klimaforandringer, men det modsatte er ikke rigtigt, enten, " sagde Zhang. "Vi tilbyder nogle beviser for, at der kan være en opbremsning af translationel bevægelse som reaktion på en fremtidig opvarmning i størrelsesordenen 4 grader Celsius. Vores resultater understøttes af fysik, som fanget af vores klimamodeller, så det er et nyt perspektiv, der giver mere selvtillid, end vi havde før. "

"Tropisk cyklonbevægelse i et skiftende klima, " af Gan Zhang, Hiroyuki Murakami, Thomas Knutsen, Ryo Mizuta og Kohei Yoshida, blev udgivet i 22. april -udgaven af Videnskabens fremskridt . Forskningen blev støttet af Princeton University's Cooperative Institute for Modeling the Earth System gennem Predictability and Explaining Extremes Initiative.