Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

Tendenser i orkanadfærd viser stærkere, langsommere og mere vidtgående storme

Satellitbillede af orkanerne Katia, Irma og Jose i september 2017. Kredit:UW-Madison CIMSS

En ny normal er ved at tage form, da en opvarmende planet ændrer orkanens adfærd og mønstre. Forskning i det sidste årti har vist alarmerende tendenser, der resulterer i mere ødelæggende orkaner. Globale tendenser tyder på, at orkaner bliver stærkere, bevæger sig langsommere over land, og afviger længere nord og syd for ækvator.

Med disse ændringer kommer stærkere vinde, øget oversvømmelse, og risici for byer, der historisk ikke er blevet ramt af disse typer storme.

Også kendt som tropiske cykloner eller tyfoner, orkaner er lavtryks stormsystemer, der dannes over varmt havvand og kan forstærkes til massive størrelser, bringer kraftig regn med sig, intense vind- og stormfloder. De kan endda afføde tornadoer.

James Kossin har studeret orkanmønstre i mere end 30 år som forsker ved National Oceanic and Atmospheric Administration's National Centres for Environmental Information, som er baseret på University of Wisconsin-Madison Cooperative Institute for Meteorological Satellite Studies.

Kossins seneste forskning, udgivet i maj 2020 i Proceedings of the National Academy of Sciences , undersøgte mere end 40 års orkandata fanget af vejrsatellitter fra 1979 til 2017. Hans analyse afslørede en stigende tendens til højere maksimal vedvarende vind i orkaner.

Kort sagt, orkaner er blevet stærkere.

"Det, vi finder globalt, er omkring seks procent per årti med forandring, " siger Kossin. "Hvis du har en orkan, der er en øget chance for, at den er ved kraftig orkanintensitet sammenlignet med storme i de seneste årtier."

Orkaner begynder deres livscyklus som mindre tropiske lavninger, men klassificeres ikke som en større orkan, før vindhastigheder overstiger 111 mph. Kossins arbejde tyder på, at orkaner globalt nu er omkring 25 procent mere tilbøjelige til at nå eller overskride denne maksimale vedvarende vindhastighedsgrænse sammenlignet med for 40 år siden.

Kossins orkanintensiveringsforskning bidrager til en voksende mængde arbejde med andre orkanegenskaber, der påvirkes af en varmere planet, som orkanens afmatning og migration. Mens kraftig vind på grund af intensivering udgør alvorlige risici for byer og dens indbyggere, oversvømmelser forårsaget af orkaner er deres dødeligste virkning.

Orkanens afmatning

I et relateret papir udgivet i Natur i 2018, Kossin sammenlignede 68 år (1949-2016) med verdensomspændende orkanspor og intensitetsdata, kendt som best-track data, fra NOAA og andre agenturer for at identificere ændringer i fremadgående oversættelseshastigheder - den hastighed, hvormed en orkan bevæger sig. Kossin fandt ud af, at i hele verden, orkanens translationshastigheder er i gennemsnit faldet med 10 procent.

"Bare en nedgang på 10 procent i orkanens translationshastighed kan mere end fordoble de samlede nedbørsmængder forårsaget af en stigning på én grad Celsius i den globale opvarmning, siger Kossin.

I 2017 Orkanen Harvey tilbragte flere dage over Houston, Texas, oversvømme byen og de omkringliggende områder med mere end 50 tommer nedbør. Tilsvarende i 2020, Orkanen Sally oversvømmede stater som Florida, Mississippi og Alabama, da stormen gik i stå, fordi den manglede et højtrykssystem til at skubbe den tilbage i Nordatlanten.

De aftagende orkaner er sandsynligvis resultatet af, at høj- og lavtrykssystemer er blevet mere afbalancerede. En opvarmende planet udjævner forskelle mellem de to tryksystemer, hvilket resulterer i mindre kraftfulde bevægelser, der er nødvendige for at skubbe orkaner frem. Derudover en varmere atmosfære holder mere fugt, gør det muligt for en allerede mættet storm som en orkan at transportere mere vand og slippe det over land. Rundt regnet, en forskel på én grad Celsius i atmosfæriske temperaturer oversættes til en atmosfære, der kan rumme syv procent mere fugt.

Satellitbillede af orkanerne Katia, Irma og Jose i september 2017. Kredit:UW-Madison CIMSS

Reduktionerne i translationshastigheder, imidlertid, er ikke ens alle steder. Der er fire forskellige orkanregioner rundt om på kloden, og hver af dem oplever forskellige hastigheder af opbremsning. I løbet af de sidste 68 år, den nordatlantiske region har oplevet en afmatning på seks procent, mens det vestlige nordlige Stillehavsområde, et område, der omfatter Sydøstasien, har oplevet en afmatning på 20 pct. den mest betydningsfulde af alle regionerne. Kossin identificerede en reduktion på 15 procent for den nærliggende australske region, og USA har oplevet en afmatning på 17 procent siden 1900.

Selvom orkanen Harveys og Florences adfærd ikke direkte kan tilskrives klimaændringer, Kossin siger, at storme som disse er eksempler på de øgede risici, byer står over for, når storme bremser.

Poleward migrationer

De fleste orkaner dannes og opretholdes i varmt havvand på 80-89 grader Fahrenheit. Disse varme temperaturer findes typisk inden for et område nord og syd for ækvator. Kossins forskning fra et papir fra 2014 i Nature identificerede en tendens med orkaner, der rejser ud over deres sædvanlige rækkevidde - når længere mod nord og syd.

Benævnt poleward migration, Analysen var baseret på 30 års orkandata og så på, hvor stormene nåede deres maksimale vedvarende vind. I løbet af de tre årtier, Kossin identificerede et skift på 32 miles pr. årti på den nordlige halvkugle, og 38 miles pr. årti på den sydlige halvkugle. Undersøgelsen nedbryder yderligere specifikke orkanregioner som Nordatlanten og det vestlige nordlige Stillehav.

"Dette kan have enorme konsekvenser for byer, der ikke er vant til at se disse typer storme ramme deres kyster, " siger Kossin. "Siden forskningen kom ud i 2014, vi fortsatte med at se på disse tendenser, og vi har nu en middel tiltro til, at den polare migration i det vestlige nordlige Stillehav har et menneskeligt fingeraftryk på sig."

Dette betyder, at menneskeskabte klimaændringer til dels får disse orkaner til at nå ud over deres typiske grænser, i hvert fald i visse regioner. Yderligere, det indikerer, at havtemperaturstigninger ikke er de eneste kræfter, der driver orkanudviklingen. En opvarmende planet forstyrrer også globale vindmønstre.

Når en orkan rejser længere mod nord og syd fra troperne, den støder på stærkere lodret vindforskydning, som kan forvrænge orkanen og svække den. Imidlertid, på grund af klimaændringer, vindforskydning på visse breddegrader menes at være formindsket, muliggør polskifte.

At fortsætte med at vurdere virkningen af ​​klimaændringer på orkaner vil være medvirkende til at beskytte de samfund, der er mest berørt af disse ødelæggende storme. Med hvert nyt år med orkandata, Kossin har flere observationer at studere og kortlægge tendenserne – uanset om det er orkanstyrke eller bevægelse over tid. Til dato, hans forskningsresultater vækker bekymring.

"Det bliver mere og mere klart, at tropiske cykloners adfærd ændrer sig på meget farlige måder over hele kloden, efterhånden som planeten opvarmes, siger Kossin.


Varme artikler