龙卷风爆发——在几个小时或几天内，多个龙卷风在一个区域内形成——是造成严重天气破坏的主要原因，并且一项新的分析对这些最严重的爆发得出了令人担忧的结论。
根据周四发表在《科学》杂志上的一项研究，多龙卷风的爆发正变得更加极端，特别是最严重的爆发。当研究人员调查可能导致这种趋势的原因，以及它是否可能与预计的风暴环境变化（由于气候变化）有关时，他们发现的结果与预期相反，这表明需要对此事进行更多研究。
哥伦比亚大学教授、研究合著者迈克尔·蒂佩特在一份声明中表示：“这项研究提出了关于气候变化将如何影响强雷暴以及近期趋势的原因的新问题。”
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如果气候变化导致了这些趋势，预计它们将持续到未来，但如果自然气候周期在起作用，这可能意味着龙卷风活动将恢复到早期水平。
大赢，大输
之前的研究（检查了可追溯到1954年的报告龙卷风记录）发现，出现龙卷风的天数正在减少，但出现龙卷风的日子里，龙卷风的数量更多。蒂佩特将这种趋势比作一个赌徒押同样的钱，但押注的次数减少，“所以要么大赢，要么大输。”
新的研究是早期发现的自然延伸，尽管蒂佩特和他的哥伦比亚大学附属研究员基亚拉·莱波雷和乔尔·科恩更深入地研究了这些数据。
他们使用一种特定的统计分析方法，研究了最极端爆发的数量在记录过程中是如何变化的。他们将极端爆发定义为至少有12个或更多龙卷风在旧的藤田等级和取代它的增强藤田等级上排名至少为F1或EF1。该等级从0到5，5是破坏性最强的。
他们发现，这些极端爆发不仅发生得更加频繁，而且爆发越极端——意味着产生的龙卷风数量越多——发生的速度就越快。
他们的分析表明，在1965年，任何一年发生概率为20%的爆发大约有40个龙卷风，但到2015年，这个数字已经翻了一番，达到80个。
变化的风暴环境
其他研究表明，观察到的龙卷风活动趋势可能与气候变化有关，因为变暖预计会对滋生龙卷风的强风暴的环境产生影响。
为什么有些风暴会产生龙卷风而另一些则不会，这仍然没有完全理解，但两个组成部分是必不可少的：一个不稳定的气团，它促进了驱动强风暴的对流；以及风切变，或大气不同层面上风速和方向的变化，这有助于形成龙卷风的旋转。
气候模型表明，由于较温暖的大气可以容纳过多的水蒸气，不稳定性应随着变暖而增加，但风切变应减少。虽然不稳定性增加的情况被认为占上风，但这表明它可能是龙卷风趋势的背后原因。
但是，当蒂佩特和他的团队查看这两个因素的特定大气测量指标的趋势时，“我们发现结果相反，”他说：风切变是极端爆发趋势背后的原因。
俄克拉荷马州诺曼市国家强风暴实验室的高级科学家哈罗德·布鲁克斯做了一些早期研究，指出了龙卷风天数的趋势，并表示新的研究“做得很好并且很有趣”。
这一发现表明，要么气候变化并未导致观察到的趋势，要么科学家仍然没有很好地掌握气候变化可能如何改变风暴环境。
布鲁克斯说：“试图理清这一点是下一个重要的研究问题。”
有可能在几十年内起作用的其他自然气候周期可能与观察到的趋势有关。为了验证这个想法，该团队使用统计分析来查看他们是否可以在其中一些周期与极端爆发的趋势之间找到相关性。
他们能够排除一个被称为太平洋年代际涛动的周期的影响，但不能排除另一个被称为大西洋多年代际涛动的周期。然而，问题在于数据只涵盖了约一个AMO周期，因此很难得出确凿的结论。
为了更好地了解AMO或其他周期是否可能是趋势背后的原因，需要运行可以覆盖更长时间段的气候模型，蒂佩特希望在未来做到这一点。
本文经气候中心授权转载。该文章于2016年12月1日首次发表。