Forskare vet att fler, och farligare, stormar har börjat inträffa när klimatet värms upp. Ett team av forskare har rapporterat en bakomliggande förklaring, med hjälp av meteorologiska satellitdata som samlats in under en 35-årsperiod.

Undersökningen av rörelsen och interaktionen mellan mekaniska energier över atmosfären, publicerad 24 januari i tidskriften Naturkommunikation , är den första som utforskar långsiktiga variationer av Lorenz-energicykeln – en komplex formel som används för att beskriva interaktionen mellan potentiell och kinetisk energi i atmosfären – och erbjuder ett nytt perspektiv på vad som händer med den globala uppvärmningen.

"Det är ett nytt sätt att se på och förklara vad människor har observerat, " sa Liming Li, biträdande professor i fysik vid University of Houston och motsvarande författare till tidningen. "Vi fann att effektiviteten hos jordens globala atmosfär som värmemotor ökar under de senaste fyra decennierna som svar på klimatförändringarna."

I detta fall, ökad effektivitet är inte bra. Det tyder på att mer potentiell energi omvandlas till kinetisk energi - energi som driver atmosfärens rörelse - vilket resulterar i en större potential för destruktiva stormar i regioner där omvandlingen äger rum.

"Våra analyser tyder på att de flesta energikomponenter i Lorenz energicykel har positiva trender, " skrev forskarna. "Som ett resultat, effektiviteten hos jordens globala atmosfär som värmemotor har ökat under de senaste 35 åren."

Förutom Li, forskare som är involverade i arbetet inkluderar Yefeng Pan, första författare och tidigare doktorand vid UH; Xun Jiang, docent i jord- och atmosfärsvetenskap vid UH; Gan Li, Wentao Zhang och Xinyue Wang, hela Guilin University of Electronic Technology; och Andrew P. Ingersoll från California Institute of Technology.

Forskarna använde tre oberoende meteorologiska datauppsättningar för att spåra variabler inklusive tredimensionellt vindfält, geopotential-höjdfält och temperaturfält på punkter över hela världen från 1979 till 2013. De använde sedan data för att beräkna Lorenzenergicykeln för den globala atmosfären. En sådan energicykel i atmosfären påverkar väder och klimat avsevärt.

Tidigare studier har endast omfattat femårs- och 10-årsperioder före 1973, sa Li. "Nu kan vi undersöka Lorenz-energicykeln i den globala atmosfären under de senaste 35 åren, med hjälp av satellitbaserade observationer, " han sa.

Medan forskarna rapporterade att den totala mekaniska energin i den globala atmosfären förblir konstant över tiden, det har skett en betydande ökning av vad de beskriver som "virvelenergier, " eller energierna förknippade med stormar, virvlar och turbulens.

Li sa att de positiva trenderna för virvelenergier var särskilt uttalade på södra halvklotet och över delar av Asien, och forskarna påpekar att intensifierad stormaktivitet över de södra haven och ökande torka i Centralasien bidrar till de positiva trenderna.

"Detta är ett nytt perspektiv för att förklara global uppvärmning ur energisynpunkt, " han sa.