未来的飓风-像艾克一样快还是像哈维一样慢-

- 编辑:大众自然网 -

未来的飓风-像艾克一样快还是像哈维一样慢-

根据一项新的研究,在本世纪的最后25年里,气候变化将加剧引导飓风向北掠过德克萨斯州的风,增加出现像2008年的艾克那样快速移动的风暴的可能性,相比之下,出现像2017年的哈维那样移动缓慢的风暴的可能性。

这项研究发表在7月3日的《自然通讯》网络版上,研究了在2075年至2100年,随着温室气体排放的增加,地球气候发生变化,德克萨斯州上空可能存在的区域大气风模式。

这项研究开始于休斯顿,当时“哈维”在五天时间里给这座城市带来了30到40英寸的降雨。安然度过这场风暴的莱斯大学研究人员开始与哥伦比亚大学拉蒙特-多尔蒂地球天文台和哈佛大学的同事合作,探索气候变化是否会增加本世纪后期像哈维这样缓慢移动的降雨制造者的可能性。

“我们发现,随着气候变化,强劲的北风将增加,这意味着德克萨斯州的飓风将更有可能像艾克(Ike)那样移动,而不是像哈维(Harvey)那样,”该研究的第一作者、Rice的Pedram Hassanzadeh说。

据估计,哈维造成了1250亿美元的损失,与2005年美国历史上损失最惨重的飓风卡特里娜(Katrina)相当。艾克以沿海洪水和大风为特点,给几个州造成了380亿美元的损失。它是当时美国损失第二严重的飓风;它在不到一天的时间内穿过德克萨斯州,并在第二天造成了从阿肯色州到俄亥俄州的创纪录的停电。

哈桑扎德是一位流体动力学家和大气模拟专家,他说,这些发现并不意味着像哈维这样移动缓慢的风暴不会发生;相反,风暴更有可能是快速移动的。研究发现,与20世纪最后25年相比,德州飓风快速移动的几率在21世纪最后25年上升了大约50%。

“这些结果非常有趣,因为之前的一项研究把大西洋盆地作为一个整体来考虑,注意到过去30年里风暴移动缓慢的趋势,”拉蒙特-多尔蒂的研究合著者苏珊娜·卡马戈说。“相比之下,我们的研究关注的是21世纪末的变化,我们需要考虑更小的区域范围,因为它们的趋势可能与大得多的区域的平均值有所不同。”

哈桑扎德说,研究人员使用了十几种不同的计算机模型,进行了数百次模拟。他们发现,“所有人都同意德克萨斯州北部风向的增加。”引导风是大气中较低10公里处的强洋流,它移动着飓风。

他说:“在研究气候系统的过程中,这样的情况并不多见,在风的模式中,你会得到如此强大的区域信号。”

哈维是哈桑扎德经历的第一个飓风。他在前一年搬到了休斯顿,当城市内外的河口、小溪和河流漫过河岸时,缓慢的破坏让他目瞪口呆。

合著者Laurence Yeung,一位大气化学家,Hassanzadeh和另外两位赖斯大学教授获得了赖斯休斯敦参与和恢复努力(这里)的首批拨款之一,这是赖斯为回应哈维而建立的一个研究基金。这项资助使莱斯大学的合作者、机械工程研究生Ebrahim Nabizadeh工作了几个月,分析了数百个基于大规模气候模型的计算机模拟中的第一个。

在“哈维”登陆的当天,哈桑扎德还联系了哥伦比亚大学的李家英(Chia-Ying Lee)。李家英是研究热带风暴和气候降尺度的专家。Lee和Camargo利用来自大规模模拟的信息制作了一个区域模型,该模型模拟了气候变暖时风暴在德克萨斯州上空的路径。

“在区域层面研究气候变化对飓风的影响的一个挑战是缺乏数据,”Lee说。“在哥伦比亚大学,我们开发了一个降尺度模型,利用基于物理的统计数据将大规模大气条件与飓风的形成、运动和强度联系起来。该模型的物理基础使我们能够考虑到气候变化的影响,其统计特征使我们能够模拟出足够数量的德克萨斯州风暴。”

哈桑扎德还向哈佛大学的热带气候动力学家丁马(Ding Ma)寻求另一种观点。马说:“我们能够证明,两个重要过程的变化相互作用,并导致了来自模型的强烈信号。”

其中一个过程是大西洋副热带高压,或百慕大高压,这是一个夏季在大西洋上空形成的半永久性高压区域。另一个是北美季风,美国西南部和墨西哥西北部的降雨和雷暴增加,通常发生在7月到9月之间。哈桑扎德说,最近的研究表明,随着气候变暖,这些因素都将发生变化。

副热带高压是一个向东的顺时针环流,预计将加强并向西移动,在德克萨斯州产生更多的北风。向西的北美季风在对流层高空产生顺时针环流。他说,这一环流预计将减弱,导致得克萨斯上空高水平的北风增加。

哈桑扎德说,从东和西吹来的北风“给整个对流层带来了强大的强化效应,在德克萨斯州上空,这种效应最高可达10公里。”这对未来德州飓风的运动有着重要的影响。”

他说,模型显示,这种影响延伸到路易斯安那州西部,但当研究人员进一步向东观察时,情况变得更加模糊。

哈桑扎德说:“这里没有像德克萨斯州那样的强劲信号。他说:“举例来说,如果你看看佛罗里达州,就会发现各州的模式有很多不同。这表明,对特定地区的气候影响进行研究是多么重要。”

本文转载自哥伦比亚大学地球研究所http://blogs.ei.columbia.edu。