Denna syn på jordens horisont när solen går ner över Stilla havet togs av en besättningsmedlem från Expedition 7 ombord på International Space Station (ISS). Bild:NASA
En analys av de starkaste tropiska stormarna, känd som supertyfoner, i västra Stilla havet under det senaste halvseklet avslöjar att de intensifieras. Högre globala temperaturer har ökat den globala nederbörden, särskilt över de tropiska haven. Regn som faller på havet minskar salthalten och gör att tyfoner kan växa sig starkare.
"Detta arbete har identifierat en extremt viktig region som påverkas av detta, det västra tropiska Stilla havet som kallas Typhoon Alley. Dessa stormar är verkligen destruktiva över den regionen, "sade oceanografen Karthik Balaguru vid Department of Energy's Pacific Northwest National Laboratory, som publicerade verket i ett nyligen utgåva av Naturkommunikation .
Det unika bidraget med detta arbete är att det identifierar behovet av att studera övre havssalthalt förutom temperatur för att undersöka intensiteten av tyfoner.
Tyfoner - samma stormar som deras atlantiska kusiner som kallas orkaner - har normalt en naturlig kontroll av hur intensiva de växer. Stormarna förlitar sig på värme från havet för att bygga. Deras starka vindar piskar upp havsytan. Detta vred havet och ger djupare kallare vatten till ytan, som kyler av ytan och minskar tyfonens kraft.
Tidigare studier tyder på att när planeten värms, det gör även havets yta. När temperaturskillnaden mellan ytvatten och djupare vatten ökar, havsrullning av tyfoner kyler ytan starkare, vilket i slutändan kan minska intensiteten av tropiska stormar i framtiden.
Men sötvatten är mindre tätt än saltvatten. En varmare atmosfär ger mer nederbörd i havet än en svalare. Denna sötvattenuppsamling ovanpå förhindrar att det gnisslar, håller ytan varmare. Således, brist på blandning av havsvatten kan innebära en mer intensiv storm.
Tidigare, studier som fokuserade på den globala uppvärmningens effekt på tyfoner inkluderade i allmänhet inte salthaltsfaktorn, så Balaguru och kollegor på PNNL, National Oceanic and Atmospheric Administration och Massachusetts Institute of Technology beslutade att införliva det. Detta gjorde att de kunde titta på effekten av sötvatten på havet både i det förflutna och i framtiden.
De fokuserade på västra Stilla havet, där nästan en tredjedel av tropiska stormar bildas. Först tittade de på salthalten i det översta lagret av havet. De såg att mellan 1958 och 2013, havet där blev mindre salt under tyfonsäsongen, och största delen av denna minskning var i de 50 bästa havsmetrarna. Ett snabbt överlag av stormarna visade att stormspåren föll längs områden med lägre salthalt.
För att utforska vidare, de tittade på hur salthaltsförändringarna påverkade styrkan hos supertyfoner, stormar som är lika starka som kategori 4 eller 5 orkaner. Att göra så, de tittade på väckningarna av kallt vatten som supertyfonerna lämnade på havet när de passerade, och hur väckningarna korrelerade med salthalten. Resultaten visade att i havsområdena som var mindre salta, stormarna gav väckningar som inte var lika kalla.
Teamet analyserade sedan vilken av de två konkurrerande faktorerna - intensitetsbumpen från en minskning av salthalten eller intensiteten av en större havstemperaturgradient - som spelade en större roll i moduleringen av supertyfonernas intensitet. De fann att salthaltens inflytande var cirka 50 procent starkare än havstemperatureffekten på supertyfonernas intensitet. Supertyfoner påverkas mest av förändringarna eftersom de starkt förlitar sig på havets värme som bränsle.
Koppla ihop relationerna till klimatmodellprognoser för framtiden, laget fann att när växthusgaser och temperaturstegring, ökningen av nederbörd över haven kommer i slutändan att leda till mer intensiva stormar. Dessutom, teamet fann denna effekt med nästan 20 olika klimatmodeller. Denna konsekvens ger forskarna förtroende för resultatet.
"Redan denna effekt intensifieras, och det blir värre i framtiden, "sa Balaguru." Anledningen till att detta är så viktigt är att det händer med de värsta stormarna på planeten. De är inte bara intensiva, men de är väldigt, väldigt stor. Det händer i en riktigt viktig region, till mestadels små öar i Stilla havet, som Filippinerna, Taiwan och andra Oceanien. Förutom, tyfoner påverkar också många östasiatiska länder. Och det är havsnivåhöjning i bakgrunden, en dubbel whammy -effekt på toppen. "