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飓风伊恩于 2022 年 9 月袭击佛罗里达州,成为美国历史上最严重的飓风之一 最强大的飓风 此前,世界各地发生了持续两周的大规模毁灭性风暴。
几天前在菲律宾, 台风诺鲁 当它从风速 50 英里/小时的热带风暴变成第二天风速 155 英里/小时的 5 级怪物时,它给快速增强带来了新的意义。 飓风菲奥娜 洪水淹没了波多黎各,然后成为加拿大有记录以来最强烈的风暴。 台风莫柏克 在温暖的太平洋上空获得力量,撕裂了 1,000 多英里的阿拉斯加海岸。
大风暴袭击西太平洋菲律宾至美国 加那利群岛 大西洋东部、中纬度地区的日本和佛罗里达州以及高纬度地区的阿拉斯加西部和加拿大滨海地区。
很多人都在询问全球气温上升在此类风暴中所扮演的角色。这并不总是一个简单的答案。
很明显, 气候变化加剧 飓风强度和降雨率的上限,并且还会提高平均海平面,从而提高风暴潮。目前尚不确定对飓风总数的影响,其他方面也是如此。但是,随着飓风的发生,我们预计更多的飓风将成为大风暴。飓风伊恩和其他最近的风暴, 包括 2020 年大西洋季节, ,提供其外观的图片。
我们的 研究 多年来一直关注飓风、气候变化和水循环。这是迄今为止科学家所知道的。
雨量:温度有明显影响
海洋和大气的温度分别为 对飓风的发展至关重要。
当从海洋表面蒸发的水凝结成风暴雨时,释放的热量为飓风提供动力。
温暖的海洋会产生更多的蒸发,这意味着更多的水可以进入大气。温暖的大气可以容纳更多的水,从而允许更多的降雨。更多的降雨意味着更多的热量释放,更多的热量释放意味着更强的风。
这些是气候系统的基本物理特性,这种简单性使科学家对地球变暖时风暴状况的预期充满信心。一般来说,蒸发量更大和降雨率更高的可能性是真实的 所有类型的风暴,无论是陆地还是海上。
这种基本的物理理解在当前和未来气候下的这些风暴的计算机模拟以及 最近的 事件, ,导致飓风降雨率增加的高度可信度 每变暖一度至少 7%.
风暴强度和快速增强
科学家们还非常有信心地认为,气候变暖时风速将会增加,并且增强为强大风暴的比例也将增加。 4 级或 5 级风暴将会增加。 与降雨率类似,强度的增加基于极端降雨事件的物理原理。
损害与风速成指数关系, ,因此更强烈的风暴会对生活和经济产生更大的影响。风速为 150 英里/小时的 4 级风暴(如登陆时的伊恩)造成的潜在损害大约是风速为 75 英里/小时的 1 级风暴的 256 倍。
变暖是否会导致风暴加速加剧是一个活跃的研究领域,一些模型提供了证据表明这种情况可能会发生。挑战之一是世界上用于检测长期趋势的可靠历史数据有限。大西洋飓风观测可以追溯到 1800 年代,但直到 20 世纪 80 年代才有卫星覆盖后,它们才在全球范围内被认为是可靠的。
也就是说,已经有一些证据表明,快速集约化的增加是 在大西洋中很明显.
在 2022 年 9 月的最后两周内,Noru 和 Ian 的病情都表现出快速加剧。就伊恩而言, 成功的预测 当风暴仍是热带低气压时,提前几天发布了快速增强的警告。它们体现了过去几年强度预测方面取得的重大进展,尽管进步并不均匀。
有一些迹象表明,平均而言,风暴达到最大强度的位置 正在向极地移动. 。这将对风暴主要影响的位置产生重要影响。不过,目前尚不清楚这种趋势未来是否会持续。
风暴潮:两个重要影响
风暴潮——风暴引起的海岸水位上升——与风暴速度、风暴规模、风向和沿海海底地形等多种因素有关。气候变化至少可能产生两个重要影响。
更强的风暴会增加更高浪涌的可能性, ,气温上升导致海平面上升,从而增加了水位高度,因此风暴潮相对于陆地的高度现在比以前更高。因此,人们对发生更高风暴潮的可能性增加的信心很高。
移动速度和失速的可能性
风暴的速度可能是给定地点总降雨量的一个重要因素:一场移动缓慢的风暴, 就像2017年的飓风哈维一样, ,为雨水积累提供了更长的时间。
有 全球经济放缓的迹象 飓风速度,但历史数据的质量目前限制了我们的理解,而且可能的机制尚不清楚。
未来风暴的频率尚不清楚
每年形成的飓风数量如何变化是另一个尚不清楚的主要问题。
有 没有确定的理论 解释当前气候下的风暴数量,或未来将如何变化。
除了拥有合适的环境条件来助长风暴之外,风暴还必须由大气扰动形成。目前有 科学界的一场争论 关于这些风暴前扰动在确定当前和未来气候中风暴数量方面的作用。
自然气候变化,例如 厄尔尼诺和拉尼娜, ,也对飓风是否发生以及发生地点产生重大影响。它们和其他自然变化在未来将如何变化并影响未来的飓风活动是一个积极研究的主题。
气候变化对伊恩影响有多大?
科学家进行 归因研究 伊恩正在对个别风暴进行研究,以衡量全球变暖对它们的影响有多大。
然而,不需要进行个体归因研究来确定风暴发生的环境是否因人为引起的气候变化而更有利于发生更强、降雨量更大和浪涌更大的灾难。除非迅速大幅减少温室气体排放,否则人类活动将继续增加发生更严重风暴的可能性。