Det var tydligt innan den atlantiska orkansäsongen 2020 började att det skulle bli hektiskt. Sex månader senare, vi ser tillbaka på ett spår av brutna rekord, och stormarna kanske fortfarande inte är över även med säsongens officiella slut den 30 november.

Denna säsong hade de mest namngivna stormarna, med 30, tar rekordet från den katastrofala säsongen 2005 som förde orkanen Katrina till New Orleans. Det var bara andra gången listan över stormnamn var uttömd sedan namngivningen började på 1950-talet.

Tio stormar intensifierades snabbt, en siffra som inte setts sedan 1995. Tolv kom i land i USA, även sätta nytt rekord. Sex av dessa landfallande stormar var orkanstyrka, knyta ännu ett rekord.

Som atmosfärsforskare, vi inriktar vår forskning på att bättre förstå både vad som driver bildandet av tropiska cykloner och hur klimatförändringarna påverkar dem på längre tidsskalor. Här är vad forskning säger oss om säsongen 2020 och vad som kan komma att vänta.

Varför hade 2020 så många stormar?

En olycklig kombination av två nyckelfaktorer gjorde den här säsongen mogen för tropiska stormar.

Först, ett La Niña-mönster av svalt ytvatten utvecklat i ekvatorial Stilla havet, och det var starkare än väntat.

Ironiskt, nedkylning i det ekvatoriala Stilla havet gör det lättare för tropiska stormar att bildas och få styrka i Atlanten. Det beror på att La Niña försvagar den vertikala vindskjuvningen över den tropiska Atlanten. Vertikal vindskjuvning - en förändring i vindhastigheter med höjden - är mycket störande för stormutvecklingen.

När La Niña-mönstret etablerades denna säsong, det gjorde den tropiska Atlanten mycket mer gästvänlig för stormar att bildas och intensifieras.

Den andra kritiska faktorn var de extremt varma temperaturerna i Atlanten, inklusive Mexikanska golfen och Karibien.

Orkaner drivs av värmeöverföringen från havet till atmosfären. Havsytans temperatur dikterar därför den maximala potentiella intensiteten som en storm kan uppnå under perfekta förhållanden - det är som en termodynamisk "hastighetsgräns" för orkanens intensitet.

Havsytans temperatur närmade sig rekordnivåer i orkanbassängen i Atlanten denna säsong, inklusive i september, den mest aktiva Atlantiska stormmånaden någonsin.

Vad har klimatförändringarna med det att göra?

En viktig del av den här säsongens berättelse är den atlantiska uppvärmningstrenden vi bevittnar, vilket saknar motstycke som går tillbaka åtminstone flera årtusenden.

Haven lagrar mycket av överskottsvärmen som fångas av växthusgaser. Med koncentrationerna av växthusgaser som fortfarande ökar på grund av mänskliga aktiviteter, som förbränning av fossila bränslen, Den genomsnittliga havsytans temperatur kommer sannolikt att fortsätta stiga under de kommande decennierna.

Huruvida klimatförändringarna orsakade det extremt höga antalet stormar denna säsong är oklart. Det finns ingen detekterbar trend i global orkanfrekvens, och datormodelleringsstudier har haft motstridiga resultat.

Dock, det uppvärmande klimatet ökar hotet från orkaner på andra sätt.

En växande andel högintensiva stormar, Kategori 3, 4 och 5, observeras runt om i världen, inklusive i Atlanten. Eftersom havstemperaturen styr den potentiella intensiteten hos tropiska cykloner, klimatförändringarna ligger sannolikt bakom denna trend, vilket förväntas fortsätta.

USA ser också fler stormar med extrema regn. Tänk på orkanen Harveys 50 tum av regn i Houston-området 2017 och Florens 30-plus tum i North Carolina 2018. Det uppvärmande klimatet spelar en nyckelroll här, för. Med varmare temperaturer, mer vatten kan avdunsta i atmosfären, vilket resulterar i mer fukt i luften.

Konsekvenser av säsongen 2020

Tio stormar denna säsong genomgick en snabb intensifiering - en ökning med 35 mph i maximala vindar inom 24 timmar. Snabbt intensifierande stormar är särskilt farliga eftersom 1) de är utmanande att exakt förutsäga, och 2) de ger minimal tid för evakueringar när de intensifieras precis innan de landar.

Orkanerna Laura och Sally intensifierades båda snabbt precis innan de landade på Gulf Coast denna säsong. Eta intensifierades snabbt till en kategori 4 precis innan han träffade Nicaragua, och bara två veckor senare, Iota upprepade i huvudsak handlingen på samma plats.

Prognoserna för tropiska cykloners spår eller stigar har förbättrats dramatiskt under de senaste decennierna, så mycket som fem dagar i förväg. Dock, prognoser för stormbildning och intensifiering har förbättrats mycket lite i jämförelse.

Prognoserna för orkanens snabba intensifiering är särskilt dåliga.

Medan de officiella prognoserna utfärdade av National Hurricane Center utfärdas av mänskliga prognosmakare, de är mycket beroende av vägledningen från numeriska prediktionsmodeller, som är mycket felaktiga när det gäller snabb intensifiering. Att ta itu med denna fråga beror därför på forskarnas förmåga att förbättra noggrannheten hos numeriska prediktionsmodeller.

Vädermodellernas komplexitet gör detta till en skrämmande utmaning. Dock, det blir mer lättillgängligt när forskare lär sig mer om hur orkaner bildas och intensifieras och identifierar grundorsakerna till fel i datormodellförutsägelser.

Vår senaste forskning utforskar hur moln skapar sin egen växthuseffekt, fångar värme som gör att orkaner bildas och intensifieras snabbare. Att förbättra hur numeriska modeller tar hänsyn till denna molnfeedback kan i slutändan lova mer exakta prognoser. Innovativa sätt att samla in nya mätningar för att utveckla stormar, ner till sin minsta skala, kommer också att vara nödvändiga för att vägleda dessa förbättringar.

Med tanke på den uppåtgående trenden i högintensiva stormar, riskerna från dessa stormar kommer bara att växa. Förmågan att exakt förutsäga hur och när de kommer att bildas, intensifiera och hota kustbefolkningar är avgörande.

Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.