繁忙飓风季的配方:海水变暖,空气更清洁

旺季刚刚开始,但风暴数量已经与整个平均季节一样多

一个人观看海浪冲击南卡罗来纳州花园城的码头。飓风伊赛亚斯继续沿美国东海岸向北移动。

编者注(8/21/20):热带低压13号现已加强并成为热带风暴劳拉。

大西洋飓风旺季于昨日开始。最大数量的风暴——尤其是大型风暴——通常在 8 月 20 日至 10 月 10 日之间形成。

但今年繁忙季节的开始比往常更令人担忧。本季早期已经异常活跃。


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到目前为止,大西洋盆地已经形成了 11 个命名风暴。美国国家飓风中心在风暴达到热带风暴级别时对其进行命名。其中两个——汉娜和伊赛亚斯——加强为飓风。

与此同时,另外两个热带低压已经在北大西洋盆地搅动,一个在加勒比海,另一个在加勒比岛屿以西。如果它们加强为热带风暴,它们将是今年的第 13 个和第 14 个命名风暴。

另一方面,平均季节通常在 8 月初仅出现约两个命名风暴。整个季节(11 月底结束)通常会出现约 12 个。

换句话说,本季早期已经出现的风暴数量几乎与典型的整个飓风季产生的风暴数量一样多。

这些天不寻常的天气活动常常引发疑问:气候变化是否在其中发挥作用?我们是否正在瞥见在一个变暖的世界中最终可能成为“新常态”的情景?

在这种情况下,还有更多因素在起作用。

虽然本季已经产生了一系列热带风暴和飓风,但没有一个达到大型风暴级别,通常定义为 3 级或更高级别的飓风。飓风汉娜和伊赛亚斯都达到了 1 级风暴的峰值。

这并不是说它们没有造成应有的麻烦。这两场风暴都留下了山洪暴发和广泛的电力中断。

但飓风的总数不一定是气候变化的象征。

首先,对于多少风暴“正常”存在令人惊讶的不确定性。可靠的飓风记录只能追溯到 1950 年代左右,最佳数据始于 1970 年代的卫星记录。这意味着科学家实际上没有大量关于典型飓风季的长期数据。

尽管如此,气候模型通常不预测热带气旋频率会在未来大幅增加。相反,它们表明形成的暴风雨将更加强烈。

换句话说,随着气候持续变暖,每年的风暴数量可能大致相同,但其中更大比例将是大型风暴。

今年大西洋正在发生什么?

的确,高温——特别是大西洋的温暖海水——助长了今年活跃的季节。

整个大西洋盆地的大部分地区今年夏天的海面温度异常温暖。温暖的海水更有利于风暴的形成。

与此同时,今年夏天还出现了一些其他气象条件,使风暴更容易形成。

科罗拉多州立大学热带天气和气候研究小组的研究生助理乔丹妮·琼斯说:“我们不仅看到海面温度升高,而且还看到海平面气压降低。” “海平面气压降低很可能有利于对流和风暴的发展。”

她补充说,该地区的风力条件也有利于风暴形成。

温暖的大西洋海水可能受到多种因素的影响。每十年左右在温暖和凉爽阶段之间波动的自然气候周期可能发挥了作用。气候变化当然也促成了海洋变暖。

但还有一个不太明显的因素可能会影响近年来大西洋风暴的频率。

随着美国和欧洲的污染水平下降,大西洋上空的气候变暖速度比原本更快。这是因为某些类型的空气污染实际上对大气具有冷却作用。

麻省理工学院的飓风专家克里·伊曼纽尔说:“从 1950 年代到 1970 年代后期,我们大幅增加了硫酸盐排放,这是化石燃料燃烧的副产品。”

这种污染在热带大西洋地区降温了几十年。一些专家认为,飓风活动也受到了抑制。

伊曼纽尔说:“我们认为这主要是一种人为现象,我们在 70 年代和 80 年代造成了一种飓风干旱。”

从 1970 年代开始,美国和欧洲都开始在减少空气污染方面取得进展。《清洁空气法》是美国这一时期的关键法规。硫酸盐排放量下降,该地区开始以更快的速度升温。

与此同时,从 80 年代初期开始,大西洋的飓风活动似乎再次增加。

伊曼纽尔指出,科学家们对于污染是否是主要因素,还是自然气候周期发挥了更大的作用,仍然存在一些争论。

但美国国家海洋和大气管理局 (NOAA) 的飓风专家吉姆·科辛也指出,污染至少是过去几十年大西洋飓风频率的一个关键因素。

他指出,全球变暖也在过去几十年中提高了全球各地的海面温度。但污染水平的下降帮助加快了专门针对大西洋的变暖速度。

这可能有助于飓风活动恢复到没有 1950 年代和 60 年代所有污染时的水平。

“温室气体增加在其中占多少,污染减少在其中占多少,自然变率在其中占多少?有很多非常聪明的人在研究这个问题,我们还没有一个明确的答案,”科辛说。“几乎所有人都同意这是这三者的结合。”

展望未来

由于温暖的海洋水域在飓风形成中起着如此重要的作用,因此更多的变暖似乎应该进一步增加每年形成的风暴数量。但专家表示,事情并非如此简单。

气候变化不仅影响大西洋的海洋温度。它还改变了大气的温度和物理结构,并影响风型。

气候模型表明,未来几十年大西洋上空大气变化的方式实际上不利于飓风的形成。

科辛说,根据模型,未来的变暖“有使空气趋于稳定的趋势,并且往往会使大气中间层干燥”。 “现在,这两件事都对[飓风]的产生非常不利。”

一方面是大气变化,另一方面是海水变暖,实际上模型不预测每个季节形成的飓风数量会增加,这并不奇怪。事实上,模型表明,世界某些地区实际上可能会看到年度风暴总数略有下降。

但温暖的海水不仅仅影响风暴形成的最初可能性。它还会影响风暴的强度。温暖的海水往往有利于更强的风暴。

因此,气候模型预测,未来的飓风将更加强烈。

事实上,一些研究表明,这种情况已经发生了。科辛领导的一项于今年早些时候发表在《美国国家科学院院刊》上的研究发现,过去四十年中,气旋强度一直在增加。

那么今年剩下的时间呢?

科罗拉多州立大学的研究人员每年都会发布大西洋飓风预报。该团队最近更新了本季的预报,预测 2020 年的季节将“极其活跃”。

新的预报呼吁出现 24 个命名风暴,其中 12 个将成为飓风,其中 5 个将变成大型风暴。典型的季节会出现 6 个飓风,其中只有 3 个达到 3 级或更高。

如果预报成真,这意味着 2020 年的风暴数量将高于平均水平,强风暴的数量也将高于平均水平。

强风暴的比例——约占飓风总数的一半——预计今年仍将处于平均水平。但这在未来几年可能会发生变化。

伊曼纽尔说,虽然今年风暴的数量引起了公众的关注,但飓风的强度才是最终真正需要关注的事情。

他告诉 E&E 新闻:“今年我们遇到了所有这些风暴,但没有一场变得非常强烈,也没有一场造成重大破坏。” “那些必须做出决定的人担心的是强风暴。我们真正应该关注的是什么控制了它们的频率。不幸的是,模型显示这些家伙的频率正在上升,即使[总]风暴频率下降。”

经 E&E 新闻许可,转载自 Climatewire。E&E 在www.eenews.net提供每日重要的能源和环境新闻报道。

Chelsea Harvey covers climate science for Climatewire. She tracks the big questions being asked by researchers and explains what's known, and what needs to be, about global temperatures. Chelsea began writing about climate science in 2014. Her work has appeared in The Washington Post, Popular Science, Men's Journal and others.

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