For at forstå orkanernes fremtid, se til fortiden

Den historiske orkansæson 2020, med sine rekordstore 30 tropiske storme og orkaner, efterladt i kølvandet på hundredvis af dødsfald i USA, titals milliarder af dollars i skader, og et vigtigt spørgsmål:Er det sådan fremtiden vil se ud?

Mens de fleste klimaforskere er enige om, at orkanens sværhedsgrad, i det mindste med hensyn til nedbør, vil sandsynligvis stige, efterhånden som planeten opvarmes, der er fortsat usikkerhed om den fremtidige hyppighed af orkaner. Dagens klimamodeller tilbyder en række mulige futures, nogle forudsiger en stigning i nordatlantisk orkanfrekvens, andre et fald. Disse modstridende resultater stiller spørgsmålet:Er disse modeller overhovedet i stand til at forudsige orkanfrekvens, eller mangler de en vital proces?

"For at forstå, om disse modeller er troværdige, er vi nødt til at se, om de kan reproducere fortiden, sagde Peter Huybers, Professor i jord- og planetvidenskab og i miljøvidenskab og teknik ved Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS). "Dagens modeller gør et godt stykke arbejde med at simulere de seneste 40 år med orkaner, men når vi bevæger os tilbage i tiden, modellerne og dataene divergerer i stigende grad. Dette rejser et vigtigt spørgsmål:Hvis modeller ikke gengiver orkanernes langsigtede historie, skal vi stole på deres langsigtede forudsigelser?"

I et nyt blad udgivet i Videnskab fremskridt , Huybers og et team af forskere fandt ud af, at disse modeller er, faktisk, i stand til at gengive orkanernes langsigtede historie - men kun hvis historiske havoverfladetemperaturer korrigeres. Forskningen fremhæver vigtigheden af ​​at forstå havoverfladetemperaturmønstre og foreslår, at en bedre forståelse af disse mønstre kan forene modstridende modelforudsigelser og forbedre vores forståelse af, hvordan klimaændringer vil påvirke fremtidige orkanfrekvenser.

Dette papir bygger på tidligere forskning, hvor Huybers og hans team identificerede bias i historiske målinger af havoverfladetemperaturer og udviklede en omfattende tilgang til at korrigere dataene. Det papir, udgivet i 2019, førte til en bedre forståelse af, hvordan oceaner varmede over tid. Her, forskerne anvender den samme korrektion for at hjælpe med at modellere historisk orkanfrekvens.

Havoverfladetemperaturen spiller en afgørende rolle i dannelsen af ​​orkaner.

"Hyppigheden af ​​atlantiske orkaner afhænger af mønsteret af havoverfladetemperaturer, især varmen fra det subtropiske nordatlantiske hav, et område, der groft strækker sig fra spidsen af ​​Florida til Kap Verde, i forhold til de tropiske oceaner som helhed, " sagde Duo Chan, en tidligere kandidatstuderende ved SEAS og førsteforfatter til papiret.

Når det subtropiske Nordatlanten er relativt varmt, det fører til mere atmosfærisk konvektion og flere atlantiske orkaner. Når det subtropiske nordatlantiske hav er relativt køligt, orkandannelseshastigheder falder, til dels på grund af vinde, der skærer proto-stormsystemer fra hinanden.

Når nutidens klimamodeller forsøger at reproducere tidligere orkansæsoner, de spår generelt for få mellem 1885-1900 og for mange mellem 1930-1960. Disse modeller, imidlertid, alle er afhængige af historiske havoverfladetemperaturer, der indikerer et relativt køligt subtropisk Atlanterhav ved begyndelsen af ​​det 20. århundrede og et varmt Atlanterhav i midten af ​​det 20. århundrede.

Men, som Huybers og Chan demonstrerede i tidligere undersøgelser, disse historiske havoverfladetemperaturer indeholder systematiske fejl. Deres korrigerede havoverfladetemperaturer viser et varmere subtropisk Nordatlanten fra 1885 til 1920 og et relativt køligere mellem 1930 og 1960. Disse justeringer bringer orkanfrekvensen på linje med observationer.

"Vores korrektioner til havoverfladetemperaturmønstre blev uafhængigt udviklet, og markant forbedre den færdighed, hvormed modeller gengiver historiske orkanvariationer, " sagde Huybers. "Disse resultater øger vores tillid både til historiske havoverfladetemperaturer og vores modeller og giver et mere solidt grundlag for at udforske, hvordan klimaændringer vil påvirke orkanfrekvensen fremadrettet."