• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Naturen
    Löser klimatförändringarna på massiva orkaner i Atlanten? Här är vad vetenskapen säger

    Kredit:Pixabay/CC0 Public Domain

    När stora orkaner slår mot nationen år efter år, kräver dussintals liv och kostar miljarder i skadestånd, kommer klimatförändringarnas inverkan på dessa naturliga händelser ofta upp i politiska tal och tillfälliga samtal.

    "Kan orkaner bli ännu värre när temperaturen stiger?" undrar Floridabon Kimberly Lenehan Payano, som överlevde en skakande räddning i sista minuten från orkanen Ians massiva stormflod.

    Forskare har arbetat i åratal för att svara på sådana frågor.

    "Det är ett ämne med många nyanser", säger Tom Knutson, senior klimatforskare vid National Oceanic and Atmospheric Administrations geofysiska vätskedynamiklaboratorium.

    Det enkla svaret för tillfället:Bevis visar att många atlantiska orkaner bär på mer nederbörd än tidigare. Det visar också att en större andel orkaner växer sig starkare snabbare.

    Fler människor som bor vid kusten och havsnivåerna som redan har stigit 7 till 8 tum multiplicerar riskerna och kostnaderna, sa forskare.

    Men det är svårare att avgöra om utsläpp av växthusgaser orsakade av människor och global uppvärmning har en effekt på orkanernas intensitet och frekvens.

    Orkan- och klimatforskare är överens på vissa punkter men ser blandade signaler på andra.

    Med tiden och mer data sa Knutson och andra att en tydligare bild kommer att uppstå.

    Medan människor nu kan titta på tropiska vågor redan innan de dyker upp i Atlanten utanför Afrikas västkust, kan det vara svårt att komma ihåg att forskare knappt har 40 års tillförlitliga satellitregister och data.

    Så vad vet vi om orkaner och klimatförändringar? Här är en uppdelning:

    Gör orkaner mer regn?

    Många klimatforskare är överens om att högre nederbördsfrekvenser förväntas i orkaner i Atlantbassängen med global uppvärmning.

    De "största farhågorna vi har med klimatförändringarna är med höjning av havsnivån och ökad nederbörd", Phil Klotzbach, orkanforskare vid Colorado State University. "Vattnet är den största orsaken till skadan."

    Med en ökning på 2 grader Celsius i havsytans temperaturer, visar forskning omkring en ökning med 14 % av nederbörden nära orkanen, eller omkring 7 % ökning av nederbörden per Celsius grad av uppvärmning. Globalt sett har den genomsnittliga yttemperaturen redan ökat med minst en grad Celsius sedan slutet av 1800-talet.

    "När vi tittar på modellsimuleringar av orkaner i ett varmare klimat, är det som verkligen sticker ut en ökning av nederbördshastigheten i stormar," sa Knutson.

    Forskare är inte alla överens om att effekten kan urskiljas genom att titta på enskilda stormar eller att en detekterbar trend i orkannederbördsdata kan tillskrivas växthusgaser.

    Kevin Reed, docent i atmosfärsvetenskap vid Stony Brook University, sa att nederbörd är "en av de tydligaste indikatorerna" på hur klimatförändringar påverkar orkaner.

    Han och en grupp medarbetare har studerat extrema nederbördshastigheter under de senaste orkansäsongerna, inklusive en titt på säsongen 2020. De mest extrema tretimmarsregnen i orkaner visar en ökning på 10 % som kan tillskrivas klimatförändringar, sa han.

    Reed och kollegor tillämpade samma modell på orkanen Ian och drog slutsatsen att i en era utan mänskligt inducerade klimatförändringar skulle det ha producerat 10 % mindre nederbörd.

    Forskare fann också att nederbördsintensiteten i landfallande tropiska cykloner ökar i framtida klimatprognoser, säger Alyssa Stansfield, som doktorerade vid Stony Brook.

    Vad mer orsakar större orkannederbörd?

    Orkaner och tropiska stormar har avtagit i framåtgående rörelse över det kontinentala USA sedan 1900, och hängt kvar längre över land, enligt en analys av Jim Kossin, en före detta NOAA-forskare nu med The Climate Service.

    Forskare förstår ännu inte helt vad som orsakar denna förändring, sa Knutson.

    Orkanen Harvey dröjde sig kvar över Texas 2017 och föll upp till 50 tum regn, vilket orsakade massiva översvämningar i Houstons storstadsområde.

    Ians framåthastighet minskade till endast 8 mph över Florida vid ett tillfälle, dränkte centrala Florida från kust till kust, släppte 24 tum regn vid Placida nära där det gjorde land, och 21 tum på östkusten i New Smyrna Beach. Bara Harvey påverkade ett större område under en enda dag.

    Frågan om huruvida uppvärmning av växthus har någon inverkan på frekvensen av sådana avstannade eller bromsande system är fortfarande osäker, sa Knutson, och att avgöra om de två är kopplade "kommer att ta mer arbete."

    Gör klimatförändringarna orkaner starkare med högre vindhastigheter?

    Över 160 år av orkanhistoria slog 12 orkaner det amerikanska fastlandet med vindar på 150 mph eller mer. Fem av dem var under de senaste 18 åren, med en vardera under de senaste tre åren:Laura, Ida och Ian.

    Varmare vatten på havets yta från mänskligt inducerade klimatförändringar kommer sannolikt att bidra till att ge kraftfullare tropiska cykloner, avslutade Knutson med kollegor i en recension av tropisk cyklon och klimatförändringsvetenskap som publicerades förra året.

    Andelen tropiska cykloner, rankade efter kategori 1-5, som blir en kategori 3 eller högre har ökat globalt under de senaste fyra decennierna, sa Knutson. Andelen som blir orkaner i kategori 4 och 5, med vindhastigheter på minst 130 mph eller mer, "kommer sannolikt att öka med ytterligare växthusuppvärmning."

    Klotzbach tittade på kategori 4- och 5-orkaner i Atlanten sedan 1990 och fann en ökning men anser inte trenden vara statistiskt signifikant eftersom variationer från år till år gör en sådan signifikans svår att upptäcka.

    En del av anledningen till det är att så få orkaner inträffar under ett givet år, säger Stansfield, nu vid Colorado State University.

    "Vi har helt enkelt inte tillräckligt med data för att statistiskt kunna säga att det har funnits fler kategori 4:or och 5:or under de senaste 40 åren," sa hon. "Vi förväntar oss att andelen kategori 4:or och 5:or kommer att öka när klimatet värms upp."

    Ligger klimatförändringar orsakade av människor bakom starkare stormar?

    Intensiteten och frekvensen av orkaner, inklusive stora orkaner, har ökat i Atlanten sedan 1980-talet men det är inte bara tillskrivet växthusuppvärmningen, "för om du ser tillbaka längre, var saker och ting också högre på 1950- och 1960-talen," sa Knutson. "Det är knepigt i Atlanten under korta perioder att dra slutsatser om de förändringar vi ser."

    Precis som att upptäcka en trend i vindhastigheter kan vara utmanande, sa Knutson, "det blir ganska tufft när du försöker dra slutsatser om växthusgasinducerade trender i atlantisk orkanaktivitet."

    Studier har föreslagit att starkare atlantiska orkaner sedan 1980 kan vara resultatet av förändringar i aerosoleffekter, havscirkulation eller ökningen av växthusgaser.

    Intenserar orkaner snabbt oftare?

    Ja, i Atlanten.

    En storm klassificeras som en "snabb intensifierare" när dess vindhastigheter ökar med 35 mph eller mer under en 24-timmarsperiod. Dessa plötsliga toppar inträffar särskilt i de mest intensiva orkanerna.

    National Hurricane Center-rådgivning visade ett sådant utbrott i Ians vindar två gånger, mellan 25-26 september och igen den 28 september, när dess vindar ökade från 120 mph till 155 mph mellan 04:00 och 06:35 den 28 september när det stängde på Floridas kust.

    Kerry Emanuel, meteorolog och klimatforskare vid Massachusetts Institute of Technology, föreslog för fem år sedan att snabb intensifiering skulle ske oftare i ett varmare klimat. Även om den trenden kanske redan är uppenbar, sa Emanuel i början av 2022 att det kommer att ta år av data för att vara säker.

    En del av ökningen sedan 1990 är knuten till klimatförändringsrelaterad uppvärmning, sa Klotzbach, men det är okänt hur mycket.

    Blir tropiska cykloner allt oftare?

    Över hela världen, nej. I Atlanten, ja, även om forskare inte är säkra på varför och klimatmodeller tror inte att det ska fortsätta.

    Orkansäsongen 2021 var den sjätte i ordningen med orkanaktivitet över det normala, även efter att 30-årsnormalen justerades upp till 14 namngivna stormar snarare än 12.

    Men många saker påverkar atlantiska orkaner. Det större antalet sedan 1970-talet drivs delvis av minskningar av aerosoler, tack vare mänskliga ansträngningar för att städa upp luftföroreningar, sade Emanuel och andra. Renare luft gjorde att havsytans temperaturer värmdes upp.

    Klotzbach sa att naturlig variation, förändringar i saharas dammlager och ökningar i La Niña-aktiviteten alla kan bidra.

    Kommer klimatförändringarna att medföra tätare atlantiska orkaner?

    Den här frågan är svårare att svara på än andra, sa Stansfield.

    "Vi förstår helt enkelt inte vad som styr hur många orkaner per år i allmänhet eftersom vi inte förstår vad som orsakar dem", sa hon. "Vi tror inte att det kommer att bli fler."

    Det är delvis baserat på arbete hon och Reed slutförde med en klimatmodell som projicerade färre tropiska cykloner och färre landfallande stormar i framtiden.

    Nyligen genomförda studier tyder inte på att ökningen av frekvensen av tropiska stormar i Atlanten sedan 1980 kommer att fortsätta, hävdar en byråwebbplats Knutson.

    De flesta modeller projicerar framtida minskningar av stormfrekvensen i Atlanten som svar på stigande koncentrationer av växthusgaser, sade han. Ett team av forskare från Världsmeteorologiska organisationen granskade dussintals studier av tropiska cykloner runt om i världen och fann de flesta förväntade att den globala frekvensen antingen kommer att minska eller förbli oförändrad.

    Visa att klimatförändringen är "en tuff bar"

    Forskare som studerar orkaner och global uppvärmning arbetar för att visa om trender som de ser i data kunde ha skett av en slump eller utan klimatförändringar, säger Adam Sobel, en atmosfärsforskare och professor vid Columbia University. "Det är en tuff bar, särskilt med orkaner, eftersom det inte finns så många av dem."

    "Det finns en hel del (studier) som avslutar med ganska bra bevis för att du kan se intensiteten öka. Dessa andra saker är vi ganska säkra på att de händer, eftersom det finns en linje av bevis, men det är inte helt klart," sa Sobel . "Folk diskuterar om det är en klimatsignal eller inte."

    Medan forskare arbetar mot konsensus, bör nationen inte fördröja åtgärder, sa han. "Om du väntar tills du definitivt bevisar att det inte kunde ha hänt av en slump, kan det ha blivit mycket värre."

    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com