您需要了解的有关飓风和气候变化的知识

照片:NOAA

这篇文章是由EDF博士后气候科学研究员合着的 孙天一

今天,劳拉飓风作为第四级飓风登陆路易斯安那州,造成死亡和破坏。路易斯安那人和德克萨斯人正沿着这一道路哀悼,并期待着长期而痛苦的复苏。

劳拉的风速高达每小时150英里,使其成为有史以来袭击美国墨西哥湾沿岸的最强飓风之一。它紧紧记录了它加速的速度,引发了关于气候变化在制造和加剧这场巨大风暴中的作用的疑问。

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数十年来,科学家一直在积极研究气候变化如何影响飓风,并且这种变化可以影响飓风的多个方面的证据不断增长。

总体而言,气候变化使这些本已危险的天气事件更加危险。它们更强,更湿,更慢并且增强更快。大型风暴的发生频率更高,且降雨更多,科学家们预计最强的风暴的频率将继续增加。海平面上升以及强风也加剧了风暴潮,导致更多的沿海洪灾。

飓风的各个方面(从形成到跟踪,从强度到破坏)都可能在一定程度上受到气候变化的影响,例如水温升高,大气中的水分增加,空气形态变化以及海平面上升。

对于某些联系,例如气候变化如何影响飓风强度及其破坏,科学是简单而稳健的。对于其他方面,例如气候变化如何影响飓风的形成和追踪,科学更加复杂和细致。

在这里,我们将了解有关气候变化如何影响飓风的四个关键方面的知识


1.飓风形成–竞争因素

气候变化如何影响飓风的形成取决于几个特征的相互作用。一方面,气候变化带来的海洋温度升高会使飓风更可能发生。另一方面,不断变化的空气模式会对飓风的发展产生复杂而相反的影响。例如,短距离的风速变化和射流的形状(两者都可能受到气候变化的影响)有时会使风暴更难形成。

虽然北大西洋已经看到 更多整体飓风 自1970年代以来,科学家没有说这是由于气候变化造成的。他们将此模式部分归因于减少了人类活动产生的气溶胶颗粒(例如硫)的排放,这些颗粒以前曾阻止阳光使海洋变暖。 自然 因素也可能起了作用。

虽然总体上飓风的频率似乎并未因气候变化而增加,但科学家发现,气候变化可能导致更多的风暴成为主要飓风(类别3至5)。研究人员指出,目前最具破坏力的美国飓风 频繁三倍 比100年前要多,而且大西洋上3级或以上飓风的比例 加倍 自1980年以来。

未来,最好的科学表明,最强的飓风(类别4和5)将 增加 频率,但不是全球总数。

2.飓风强度–科学明确

由于气候变化,温暖的水和大气中更多的水分为风暴变得更强大提供了动力。如果强风吹拂,气候变化的这两个方面也会触发快速加剧。

科学家几乎可以肯定,自1970年代以来,气候变化增加了全球飓风的强度。在飓风中,飓风加剧的速度也增加了 大西洋 自1980年代以来由于气候变化。劳拉(Laura)飓风和多利安(Dorian)飓风就是最好的例子,因为它们都在接近登陆的地方进行了快速集约化,这使得更难预测其登陆强度并提前评估潜在危险。

随着持续变暖,我们预计飓风强度和烈度将达到 继续增加 整个世纪。

3.飓风轨道-十分复杂

由于气候变化而导致的天气变化和大规模的空气流通方式会影响飓风的位置和路径。然而,物理学是复杂的,这仍然是研究的活跃领域。

越来越多的证据表明,与气候变化有关的停滞的天气模式可能会导致风暴移动缓慢,科学家发现全世界的热带气旋一直在移动 慢10% 自1949年以来。一些科学家还预计风暴会 继续缓慢移动 随着未来变暖,尽管它仍然是 开放研究问题。这意味着有更多的时间将大量的雨和风倾倒在一个区域上。例如,我们在2017年的哈维飓风中看到了这一点。

此外,飓风和其他热带气旋达到其峰值强度的平均位置还包括 移离赤道,意思是北半球以北,南半球以南,在过去30年中,每十年以30到40英里的速度增长。但是,这种迁移的速度和方向在全球范围内变化很大。

4.飓风造成的损失–堆积如山

高风速,大雨和风暴潮造成的洪水都造成飓风的破坏,而气候变化使这三个因素都在恶化。

首先,更高的风速以及因此更高的“类别”风暴被认为是气候变化的直接影响。

其次,大气中更多的水分会导致暴风雨期间更多的降雨,而与气候变化相关的停滞的天气模式会导致风暴移动缓慢,从而导致雨水在较长时间内被倾倒在某个地区(例如飓风)哈维(2017)。

最后,融化的冰和更温暖的海洋导致海平面升高,导致更具破坏性的风暴潮,造成严重的沿海洪水–不仅是因为海平面接近陆地高度,而且还因为更深的水使海平面上升。 更轻松 风浪将水推上岸。更高的风速也将更多的水推向内陆,加剧了由海平面上升和降雨增加引起的洪水泛滥。

科学家发现,由于气候变化,最近的暴雨导致降雨增加。研究表明2017年哈维飓风下雨了 多15% 和2018年的佛罗伦萨飓风下雨了 多50% 由于气候变化,这是最重的降雨。随着海平面已经上升 几英寸到一英尺 在美国沿海地区,风暴潮无疑是 更差。我们希望看到甚至 较重 降雨和 恶化 随着气候变暖和海平面持续上升,风暴和未来的飓风激增。

我们如何防止飓风恶化?

确保我们避免遭受更具破坏性的飓风趋势并建立更安全的未来的最好方法是,尽我们所能限制额外的变暖。这意味着将大大减少气候污染,例如二氧化碳和甲烷。值得庆幸的是,我们今天拥有的工具和解决方案可用于 100%清洁经济。

同时,我们必须 采取积极措施 以保护社区免受风暴,海平面上升和其他已经发生的气候影响的影响。通过强调诸如沿海自然基础设施之类的解决方案并优先考虑减灾前的工作,我们可以建立更安全,更繁荣,更富弹性的社区

让我们开始工作。

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