Många tropiska cyklonbenägna regioner i världen förväntas uppleva stormsystem med större intensitet under det kommande århundradet, enligt en översyn av forskning som publicerades idag i ScienceBrief Review .

Dessutom, havsnivåhöjning kommer att förvärra risken för översvämningar vid kusten från tropiska cykloner och andra fenomen, även om de tropiska cyklonerna själva inte förändras alls. Modeller projicerar också en ökning av framtida nederbördshastigheter för tropiska cykloner, vilket ytterligare kan öka risken för översvämningar.

Forskare vid Princeton University, U.S.National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), och University of East Anglia (UEA) undersökte mer än 90 peer-reviewed artiklar för att bedöma om mänsklig aktivitet påverkar tropiska cykloner, inklusive tropiska stormar, orkaner och tyfoner. Studierna visade växande bevis på att klimatförändringar förmodligen driver mer kraftfulla orkaner och tyfoner, en trend som förväntas fortsätta när de globala temperaturerna stiger, uppgår till ungefär 5 procents ökning av maximala vindhastigheter om jordklotet värms med 2 grader Celsius.

Klimatförändringarnas inflytande på tropiska cykloner har varit notoriskt svårt att skilja från naturlig variation. Men en allt mer konsekvent bild växer fram som antyder att mänsklig verksamhet förmodligen påverkar vissa aspekter av dessa extrema väderhändelser, även om den exakta omfattningen av det mänskliga inflytandet fortfarande är svårt att avgöra med säkerhet i dagens observationer. Många av de observerade trenderna i tropiska cykloner överensstämmer åtminstone kvalitativt med förväntningarna från ett värmande klimat.

De ScienceBrief Review , 'Klimatförändringar ökar sannolikt intensiteten i tropiska cykloner', publiceras idag som en del av en samling om kritiska frågor inom klimatförändringsvetenskap för att informera klimatkonferensen COP26.

Observationer visar att sedan omkring 1980 har intensiteten av tropiska cykloner har ökat globalt, med en större andel kraftfulla cykloner och en ökning av hastigheten med vilken de intensifieras, särskilt i Nordatlanten.

Dock, sekelskiftesrekord över nedgångna orkaner och stora orkaner för kontinentala USA-liksom tropiska cyklonlandningar för Japan och östra Australien-visar ingen signifikant ökning över tiden.

Den blandade bilden-avslöjad av tidigare observationer som dessa-är en anledning till att det har varit så svårt att otvetydigt tillskriva tidigare förändringar i tropisk cyklonaktivitet till den sekelskala uppbyggnaden av växthusgaser i atmosfären, som har orsakat global uppvärmning, enligt författarna.

Andra faktorer som påverkar tropiska cykloner, inklusive naturliga klimatvariationer som El Niño- och La Niña -evenemang, och förändringar i luftföroreningar som skapar lokala kylnings- eller uppvärmningstrender under decennier, kan ha påverkat de senaste trenderna sedan 1980. En central forskningsfråga är hur framtida växthusgasdominerad global uppvärmning kommer att påverka tropiska cyklons beteende under det kommande århundradet.

Prof Corinne Le Quéré, Royal Society Professor vid UEA:s miljöhögskola, redigerade COP26 specialnummer av ScienceBrief Review . Hon sa:"Det finns måttlig enighet om att klimatförändringar redan spelar en roll i utvecklingen av tropiska cykloner, men det är tidiga dagar. I jämförelse med skogsbränder, samförståndet är redan klart att klimatförändringar ökar riskerna, som visat tidigare ScienceBrief Review . "

Prognoser med klimatmodeller tyder på att med ytterligare uppvärmning under de kommande decennierna, en större andel av kategori 4 och 5 tropiska cykloner kommer att förekomma globalt - med mer skadliga vindhastigheter och mer extrema nederbördshastigheter. Stormens skador kan också bero på faktorer som förändringen i stormbanan, frekvens, storlek, intensitet och nederbörd. Den faktiska skadan från stormar kommer också att påverkas av mänskliga faktorer, inklusive byggnaders och infrastrukturers placering och sårbarhet.

Tropiska cykloner kan också intensifieras snabbare, och rör sig långsammare i vissa regioner, förvärrar extrem nederbörd i lokaliserade områden. Ett extremt exempel på tropisk cyklonflod orsakad av ett avstannat system inträffade med orkanen Harvey i Texas 2017.

Thomas Knutson, Avdelningsledare vid NOAA:s geofysiska vätskedynamiklaboratorium på Princeton Universitys Forrestal Campus, ledde granskningen.

Gabriel Vecchi, Princeton professor i geovetenskap och High Meadows Environmental Institute och en medförfattare till studien, sade:"Större och mer intensiva tropiska cykloner tenderar att orsaka mer skada än mindre, svagare stormar, så skiftar mot en större andel intensiva stormar är oroande.

"Intensiteten hos tropiska cykloner har ökat globalt de senaste decennierna, med andelen kategori 3 till 5 cykloner som växer med cirka 5 procent per decennium sedan 1979.

"Det är fortfarande svårt att fast hänföra dessa trender till klimatförändringar som orsakas av människor eftersom det också finns andra faktorer som påverkar dessa stormar."

Det finns en ökad risk för översvämning på grund av stigande havsnivåer, med kraftig nederbörd som beräknas intensifieras på grund av ökad fuktighet i luften när klimatet värmer.

Observationer indikerar den latitud vid vilken tropiska cykloner når sin högsta intensitet har migrerat poleward i de flesta bassänger, öka potentialen att dessa stormar kan börja få större effekter på platser som kan vara mindre välutrustade att reagera.

Modellstudier, stöds av teorin om potentiella intensitet hos tropiska cykloner, upptäcka att medelintensiteten förväntas öka med cirka +5 procent för ett scenario med global uppvärmning +2 grader C, och nederbördshastigheter nära storm kommer att öka globalt med i genomsnitt +14 procent.

Maya Chung, en doktorsexamen kandidat i Princetons program för atmosfäriska och oceaniska vetenskaper, sa att i kustregioner, högre stormflodsnivåer kommer att vara bland de största potentiella effekterna av framtida tropiska cykloner under klimatförändringar.

Hon sa:"Kombinationen av sannolikt ökad stormintensitet och nederbördshastigheter och fortsatt havsnivåhöjning kommer att bidra till att öka översvämningsrisken för lågt liggande, oskyddade regioner.

"Den totala översvämningsrisken kommer att bero på en mängd olika stormrelaterade faktorer samt havsnivåhöjningar."

Medan modellprognoser tyder på en större andel cykloner med högre intensitet, de flesta modellstudier visar att det totala antalet tropiska cykloner varje år kommer att minska eller förbli ungefär detsamma.

Orkansäsongen 2020 i Nordatlanten hade både ett stort antal namngivna stormar och ett stort antal intensiva orkaner, med sex stormar i kategori 3 till 5.

Thomas Knutson sa:"Det är möjligt att i den verkliga världen, orkanaktiviteten kommer att öka mer än vad som föreslås av utbudet av befintliga studier - eller kanske mindre.

"Tyvärr, människor är på väg att ta reda på genom faktiskt ökande globala temperaturer utöver nivåer som upplevts under mänsklig historia, och sedan får vi se hur det blir. "

Professor Le Quéré sa:"Klimatförändringens effekter blir allt tydligare när nya bevis blir tillgängliga och eftersom vår påverkan på klimatet också växer.

"Att kontinuerligt bedöma de vetenskapliga bevisen är avgörande för att informera de beslut som ska fattas vid COP26 i Glasgow senare i år."

'Klimatförändringar ökar sannolikt intensiteten i tropiska cykloner', Thomas R. Knutson, Maya V. Chung, Gabriel Vecchi, Jingru Sun, Tsung-Lin Hsieh och Adam J. P. Smith, publiceras på ScienceBrief.org den 26 mars 2021.