Klimaændringer får orkaner, der falder i land, til at forblive stærkere i længere tid

Klimaforandringerne får orkaner, der får landgang til at tage længere tid at svække, rapporterer en undersøgelse offentliggjort 11. november 2020 i tidsskriftet Natur .

Forskerne viste, at orkaner, der udvikler sig over varmere oceaner, bærer mere fugt og derfor forbliver stærkere i længere tid efter at have ramt land. Det betyder, at i fremtiden mens verden fortsætter med at varme, orkaner er mere tilbøjelige til at nå samfund længere inde i landet og være mere ødelæggende.

"Konsekvenserne er meget vigtige, især når man overvejer politikker, der er iværksat for at klare den globale opvarmning, " sagde professor Pinaki Chakraborty, seniorforfatter af undersøgelsen og leder af Fluid Mechanics Unit ved Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University (OIST). "Vi ved, at kystområder skal gøre sig klar til mere intense orkaner, men indre samfund, som måske ikke har knowhow eller infrastruktur til at klare sådanne intense vinde eller kraftige regnskyl, skal også være forberedt."

Mange undersøgelser har vist, at klimaændringer kan intensivere orkaner - kendt som cykloner eller tyfoner i andre områder af verden - over det åbne hav. Men dette er den første undersøgelse, der har etableret en klar sammenhæng mellem et opvarmende klima og den mindre delmængde af orkaner, der er gået i land.

Forskerne analyserede nordatlantiske orkaner, der gik i land i løbet af det sidste halve århundrede. De fandt ud af, at i løbet af den første dag efter landfald, orkaner svækkedes næsten dobbelt så langsomt nu, end de gjorde for 50 år siden.

"Da vi plottede dataene, vi kunne tydeligt se, at den tid, det tog for en orkan at svækkes, voksede med årene. Men det var ikke en lige linje – den var bølgende – og vi fandt ud af, at disse op- og nedture matchede de samme op- og nedture, som ses i havoverfladetemperaturen, " sagde Lin Li, førsteforfatter og ph.d. studerende i OIST Fluid Mechanics Unit.

Forskerne testede sammenhængen mellem varmere havoverfladetemperatur og langsommere svækkelse efter landgang ved at lave computersimuleringer af fire forskellige orkaner og indstille forskellige temperaturer for havoverfladen.

Når hver virtuel orkan nåede styrke i kategori 4, forskerne simulerede landfald ved at afbryde tilførslen af ​​fugt nedefra.

Li forklarede:"Orkaner er varmemotorer, ligesom motorer i biler. I bilmotorer, brændstof forbrændes, og at varmeenergi omdannes til mekanisk arbejde. For orkaner, fugten optaget fra havets overflade er 'brændstoffet', der intensiverer og opretholder en orkans ødelæggende kraft, med varmeenergi fra fugten omdannet til kraftige vinde. At komme i land svarer til at stoppe brændstoftilførslen til en bils motor. Uden brændstof, bilen vil bremse, og uden dens fugtkilde, orkanen vil forfalde."

Forskerne fandt ud af, at selvom hver simuleret orkan kom i land med samme intensitet, dem, der udviklede sig over varmere vand, tog længere tid at svække.

"Disse simuleringer beviste, hvad vores analyse af tidligere orkaner havde foreslået:varmere oceaner påvirker markant den hastighed, som orkaner henfalder, selv når deres forbindelse med havets overflade er afbrudt. Spørgsmålet er hvorfor, " sagde prof. Chakraborty.

Ved hjælp af yderligere simuleringer, forskerne fandt ud af, at "oplagret fugt" var det manglende led.

Forskerne forklarede, at når orkaner lander, selvom de ikke længere kan få adgang til havets forsyning af fugt, de har stadig et lager af fugt, der langsomt tømmes.

Da forskerne skabte virtuelle orkaner, der manglede denne lagrede fugt efter at have ramt land, de fandt ud af, at havoverfladetemperaturen ikke længere havde nogen indflydelse på henfaldshastigheden.

"Dette viser, at lagret fugt er nøglefaktoren, der giver hver orkan i simuleringen sin egen unikke identitet, " sagde Li. "Orkaner, der udvikler sig over varmere oceaner, kan optage og opbevare mere fugt, som holder dem i længere tid og forhindrer dem i at svækkes så hurtigt."

Det øgede niveau af lagret fugt gør også orkaner "vådere" - et resultat, der allerede mærkes, da de seneste orkaner har udløst ødelæggende store mængder nedbør på kyst- og indre samfund.

Denne forskning fremhæver vigtigheden af, at klimamodeller nøje tager højde for lagret fugt, når de forudsiger virkningen af ​​varmere oceaner på orkaner.

Undersøgelsen peger også på problemer med de simple teoretiske modeller, der er meget brugt til at forstå, hvordan orkaner henfalder.

"Nuværende modeller for orkanforfald tager ikke højde for fugt – de betragter bare orkaner, der er kommet i land, som en tør hvirvel, der gnider mod jorden og bremses af friktion. Vores arbejde viser, at disse modeller er ufuldstændige, hvorfor denne klare signatur på klimaændringer ikke tidligere blev fanget, " sagde Li.

Forskerne planlægger nu at studere orkandata fra andre regioner i verden for at afgøre, om virkningen af ​​et opvarmende klima på orkanens henfald forekommer rundt om på kloden.

Prof. Chakraborty konkluderede:"Samlet set, konsekvenserne af dette arbejde er skarpe. Hvis vi ikke bremser den globale opvarmning, landfaldende orkaner vil fortsætte med at svækkes langsommere. Deres ødelæggelse vil ikke længere være begrænset til kystområder, forårsager højere niveauer af økonomisk skade og koster flere menneskeliv."