En studie ledd av Institutionen för geografi vid Hong Kong Baptist University (HKBU) har avslöjat att den observerade genomsnittliga rörelsehastigheten (eller översättningshastigheten) för tropiska cykloner som landar över Kinas kust sjönk med 11 % mellan 1961 och 2017. Dessa långsamma - Rörliga tropiska cykloner gav i genomsnitt cirka 20 % mer lokal total nederbörd jämfört med snabbrörliga, vilket leder till större översvämningsrisker i regionen.

Studien fann också att förekomsten av tropiska cykloner med lägre rörelsehastigheter och högre totala nederbörd blev vanligare efter 1990 i Pearl River Delta. Upptäckten erbjuder ovärderliga insikter som kommer att möjliggöra utvecklingen av bättre översvämningshantering och anpassningsstrategier i kustregionen i Kina som är hotad på grund av tropiska cykloner.

Över 400 tropiska cykloner studeras

Forskargruppen ledd av Dr Li Jianfeng, biträdande professor vid institutionen för geografi vid HKBU, studerade 406 tropiska cykloner som landade och varade i mer än två dagar över Kinas kust, och specifikt Pearl River Delta där Hong Kong ligger, mellan 1961 och 2017. Studien, som startade 2018, syftade till att undersöka trenden för tropiska cykloners rörelsehastigheter och dess korrelation med mängden nederbörd på lång sikt.

Forskargruppen analyserade spårdata från de 406 tropiska cyklonerna från International Best Track Archive for Climate Stewardship (IBTraCS) och numeriska simuleringar av åtta Global Climate Models (GCM) utvecklade av meteorologiska och modelleringscentra runt om i världen. IBTrACS är en av de mest använda datamängderna för studier av tropiska cykloner, medan GCM är viktiga verktyg för forskarsamhällen att undersöka och projektera klimatbeteende.

Den tropiska cyklonens rörelsehastighet korrelerar negativt med den lokala nederbördsvolymen

Teamet fann att den observerade rörelsehastigheten för de tropiska cyklonerna genomgick en betydande minskning med 11 %, minskade från 21 km i timmen 1961 till 18,6 km i timmen 2017. Den simulerade rörelsehastigheten visade också en minskning med 10 %, minskade från 21,2 km i timmen till 19,1 km i timmen under samma period.

Data om volymen av lokal nederbörd orsakad av de 406 tropiska cyklonerna undersöktes också. Medan den genomsnittliga totala volymen av lokal nederbörd ökade med 8 % mellan 1961 och 2017, den 90:e percentilen av den totala volymen lokal nederbörd ökade ännu mer markant med 18 %, stigande från 187 mm till 223 mm. Som ett resultat, uppgifterna indikerade en ökning av extrem nederbörd orsakad av tropiska cykloner under den undersökta 57-årsperioden.

Med hjälp av statistisk analys, teamet upptäckte en negativ korrelation mellan de tropiska cyklonernas rörelsehastigheter och deras volym av lokal nederbörd. Medelvolymen lokal nederbörd av långsamt rörliga tropiska cykloner med hastigheter på 15 km per timme eller lägre var 99,1 mm, medan den för snabbrörliga tropiska cykloner med rörelsehastigheter på 25 km per timme eller högre var 80,5 mm. Med andra ord, långsamma tropiska cykloner gav i genomsnitt cirka 20 % mer nederbörd jämfört med snabbrörliga.

"Den totala mängden nederbörd över en specifik region orsakad av en tropisk cyklon är direkt proportionell mot nederbördsintensiteten, och omvänt proportionell mot rörelsehastigheten. Ju långsammare en tropisk cyklon rör sig, ju längre tid det går över regionen. Eftersom regionen påverkas under en längre tid, långsammare tropiska cykloner ger mer nederbörd, " sa Dr Li.

Långsamtgående tropiska cykloner är vanligare sedan 1990

Studien undersökte vidare korrelationen mellan rörelsehastigheterna för tropiska cykloner och totala nederbörden i Pearl River Delta. Bland de 147 tropiska cyklonerna som påverkade Pearl River Delta mellan 1961 och 2017, 14 av dem var långsamma och hade en nederbördsintensitet på 30 mm per dag eller mer. Tio av dem inträffade efter 1990, inklusive tre med en total nederbördsvolym på mer än 200 mm, vilket tyder på en avsevärd ökning av översvämningsrisker orsakade av långsamma tropiska cykloner under de senaste åren.

Bland de 406 tropiska cyklonerna som undersöktes i denna studie, 82 påverkade Hongkong och flyttade inom 200 km från staden. Av dessa 82 tropiska cykloner, 22 var långsamma, och 14 av dem (cirka 64 %) inträffade efter 1990. De inkluderar tyfonen York 1999 och den svåra tropiska stormen Goni 2009 som orsakade omfattande skador i regionen.

Mer holistiska strategier för hantering av översvämningsrisk behövs

"Med analys som stöds av långsiktiga observationer, vi har tillhandahållit bevis som visar att långsammare tropiska cyklonrörelser tenderar att öka nederbördsvolymen och därmed medför större översvämningsrisker i regional skala. Därför, mer holistiska och integrerade strategier för hantering av översvämningsrisk, samt flexibla anpassningsmöjligheter, kommer att behövas för att hantera det växande hotet om översvämningar, " sa Dr Li.

Forskningsresultaten publicerades i den välrenommerade vetenskapliga tidskriften Proceedings of the National Academy of Sciences av Amerikas förenta stater.