颶風:更強、更慢、更濕潤的未來?
颶風:更強、更慢、更濕潤的未來?
新的分析比較了22個命名的風暴和可能的未來颶風
未來的颶風會像2017年的何塞(top)和瑪麗亞(Maria)嗎?科學家們新的答案。
科學家們已經詳細分析了在21世紀晚期的颶風形成條件下,最近的22次颶風會有何不同。
雖然每次風暴的轉變都是獨一無二的,但總的來說,颶風會變得更強,更慢,更濕潤。
在一個例子中,颶風艾克——它在2008年造成了100多人死亡和美國墨西哥灣沿岸地區的破壞——可能會有13%的強風,移動速度降低17%,如果它在未來氣候變暖的情況下形成,則會有34%的潮濕。
其他的風暴可能會變得稍微弱一些(例如,埃內斯托颶風)或者移動速度稍微快一些(比如颶風古斯塔夫)。沒有一個會變得更加乾燥。模擬未來風暴的降雨量將平均增加24%。
領導的研究中,科學家在國家大氣研究中心(NCAR),發表在《氣候比較高解析度計算機模擬20多個歷史,名叫大西洋風暴與第二組模擬相同但溫暖,濕潤的氣候,符合一般的科學預測本世紀末。
未來與颶風類似的降雨。
「我們的研究表明,未來的颶風可能會導致更多的降雨,」領導這項研究的NCAR科學家Ethan Gutmann說。「哈維颶風去年證明了這是多麼危險。」
哈維在一些地方製造了超過4英尺的降雨,打破了記錄,並在休斯頓地區引發了毀滅性的洪水。
這項研究是由國家科學基金會(NSF)資助的,該基金會是NCAR的贊助商,DNV GL (Det Norske Veritas Germanischer Lloyd)是一家全球性的質量保證和風險管理公司。
「這項研究表明,強颶風的數量,作為每年總颶風的百分比,可能會增加,」支持這項研究的NSF大氣和地球空間科學部門的項目主任Ed Bensman說。「隨著海岸線的不斷發展,這對未來的風暴破壞有著重要的影響。」
利用一個龐大的數據集來觀察風暴。
隨著越來越多的人和企業遷往沿海地區,環境變化對颶風的潛在影響對公共安全和經濟都有重大影響。
根據慕尼黑再保險公司的統計,去年的颶風季節造成了大約2150億美元的損失,這是有史以來最昂貴的。
當氣候持續變暖的時候,科學家們研究颶風在未來的變化是很有挑戰性的。大多數的氣候模型,通常是在幾十年或幾個世紀的全球範圍內運行,並沒有達到「看」單個颶風的高解析度。
另一方面,大多數天氣模型都有足夠高的解析度來準確地代表颶風,但是由於計算資源的高成本,它們通常不被用來模擬氣候的長期變化。
在目前的研究中,研究人員利用了NCAR上的一個巨大的新數據集。科學家們在美國連續兩個13年的時間裡,以高解析度(4公里,約合2.5英里)的高解析度運行天氣研究預報模型。
這些模擬實驗花了大約一年時間,在夏延市的ncar -懷俄明州超級計算中心的黃石超級計算機上運行。
第一組模型運行模擬天氣在2000 - 2013年間展開,第二個模擬相同的天氣模式,但在一個氣候溫暖的大約5攝氏度(華氏9度)的變暖可能預計到本世紀末。
利用大量的數據,科學家們創造了一種演算法,使他們能夠識別出22個被命名的風暴,它們在歷史和未來的模擬中有著非常相似的軌跡,使得颶風更容易被比較。
作為一個群體,在未來的模擬中,風暴的平均每小時最高風速比過去高出6%。他們的移動速度也慢了9%,平均每小時最高降雨量增加了24%。平均風暴半徑沒有變化。
每個風暴獨特的
古特曼說:「一些過去的研究也在高解析度下運行WRF,以研究氣候變化對颶風的影響,但這些研究傾向於觀察一場颶風,如桑迪或卡特里娜颶風。」
「我們在觀察20多場風暴時發現,有些變化是單向的,而另一些則以另一種方式發生變化。」有如此多的可變性,你不能研究一場風暴,然後推斷所有的風暴。
但是在風暴中有一個一致的特徵:它們都產生了更多的降雨。
雖然這項研究揭示了一個特定的風暴在氣候變暖時的樣子,但它並不能提供關於環境變化如何影響風暴發生的洞見。這是因為在本研究中所分析的颶風是由WRF模型模擬的區域外形成的,並通過WRF模擬作為完全形成的風暴。
另一項研究表明,由於大氣穩定性的增加或高層風切變的增加,未來可能會形成更少的風暴,但形成的風暴往往更強。
「有可能在未來的氣候中,大規模的大氣變化不會讓這些風暴形成,」古特曼說。「但從這項研究中,我們了解到我們可以從形成的風暴中得到什麼。」


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