Je hurikánová sezóna horšia kvôli klimatickým zmenám? Vedec vysvetľuje

Hurikán Harvey, s jeho historickým množstvom zrážok nad Texasom, nasledovaný reťazcom hurikánov Irma, Jose a Katia v povodí Severného Atlantiku v roku 2017, vyvolal dlhotrvajúce otázky o akomkoľvek prepojení medzi hurikánmi a klímou.

Môžeme skutočne viniť tieto nedávne hurikány na klimatických zmenách? Alebo sú to len náhoda prírody, ktorá sa deje raz za niekoľko desaťročí, podobná trojnásobku hurikánov Beulah, Chloe a Doria v roku 1967?

Pozri tiež: Hurikán Florencia: Čas príchodu, predpoveď zrážok, predpovede záplav

Zodpovedanie týchto otázok je jadrom súčasného výskumu klimatických zmien hurikánu, ktorému sa vedci z atmosféry snažia porozumieť. Existujú náznaky, že klimatické zmeny môžu ovplyvniť hurikány niekoľkými rôznymi spôsobmi. Tieto signály sú však nepresvedčivé kvôli nášmu neadekvátnemu chápaniu interakcie hurikánov s prostredím.

Odkaz na teplotu oceánu

Rovnako ako vírus chrípky morfuje v rôznych prostrediach a stáva sa infekčnejším v chladných zimných teplotách, hurikány závisia od okolitého prostredia pre ich existenciu a pohyb. Do akej miery ovplyvňuje okolité prostredie vývoj hurikánov, patrí medzi najrozsiahlejšie témy výskumu hurikánov.

Dôkazy o úlohe životného prostredia vo vývoji hurikánov boli zaznamenané od začiatku päťdesiatych rokov minulého storočia, avšak významný míľnik dosiahol Kerry Emanuel na MIT vo svojich štúdiách dynamiky hurikánov koncom osemdesiatych rokov.

Jeho myšlienkou bolo zvážiť hurikány ako tepelné motory, ktoré dokážu extrahovať teplo z povrchu oceánu a odvádzať ho v hornej troposfére. Týmto spôsobom bol Emanuel schopný získať matematický výraz, ktorý ukazuje, ako maximálna potenciálna intenzita hurikánu môže dosiahnuť v danom prostredí, závisí od teploty a teploty morského povrchu v blízkosti vrcholu atmosférickej troposféry okolo 14 kilometrov, alebo 8,8 míle nad hladinou. more. Teplejšia teplota na hladine mora by podľa Emanuelovej formulácie viedla k vyššej intenzite.

Emanuelov vzťah medzi intenzitou hurikánu a teplotou morského povrchu určuje, aký silný môže byť hurikán pre daný environmentálny stav. Početné štúdie potom potvrdili dôležitosť teploty povrchovej hladiny mora pri kontrole maximálnej intenzity hurikánu a naznačujú zvýšenie hurikánu o 1 až 2% na 1 stupňov zvýšenia teploty morského povrchu za priaznivých podmienok.

Z tohto hľadiska je teda veľmi lákavé tvrdiť, že variácie intenzity hurikánu musia byť prepojené s globálnou klímou v dôsledku životne dôležitej úlohy teplôt oceánu vo vývoji hurikánov. V skutočnosti mnohé štúdie klimatológie intenzity hurikánu považujú teplotu oceánu za hlavný prostriedok na zistenie budúceho trendu zmeny intenzity hurikánu.

Spoločný konsenzus medzi týmito štúdiami je záverom, že budúce hurikány budú mať tendenciu byť silnejšie ako tie v dnešnej klíme, za predpokladu, že teplota na povrchu mora bude pokračovať v súčasnom trende otepľovania do budúcnosti.

Pri pohľade na extrémy pre stopy

Aj keď môžeme očakávať zvýšenie intenzity hurikánu v dôsledku zvyšujúcich sa teplôt oceánu, ako interpretovať tento výsledok na jeden konkrétny hurikán sa ukáže byť veľmi odlišný.

Pre intuitívne zobrazenie toho, aké ťažké to môže byť, zvážte, ako môže zmena klímy ovplyvniť aspekty nášho počasia, ako napríklad denná zmena teploty.

Napríklad budúce oteplenie teploty vzduchu o 0,5 stupňa v nasledujúcich 10 rokoch by bolo väčšinou maskované akoukoľvek dennou odchýlkou ​​teploty, ktorá je v rozsahu 10 stupňov medzi dňom a nocou. V tomto zmysle by bolo unáhlené skočiť k záveru, že vysoká intenzita hurikánu Harvey alebo Irma je spôsobená klimatickými zmenami, jednoducho preto, že výkyvy v miestnych poveternostných podmienkach by mohli prispieť oveľa viac ako signály klimatických zmien.

Okrem každodenných výkyvov intenzity v dôsledku miestnych environmentálnych podmienok môžu hurikány mať aj chaotické správanie, ktoré spôsobuje, že ich intenzita sa veľmi líši. Nedávna štúdia ukázala, že vnútorné variácie intenzity hurikánu by mohli byť až 10-18 míľ za hodinu, čo je väčšie ako to, čo by bolo vyvolané klimatickými zmenami.

Na druhej strane by sme nemali naivne poprieť žiadne tvrdenie, že extrémne vplyvy hurikánu Harvey alebo Irma sú príznakmi klimatických zmien.

Niektoré výskumy ukázali, že zmena globálnej klímy by mohla viesť k posunu správania prúdových prúdov v Severnej Amerike. Záplavy súvisiace s Harvey boli nezvyčajné čiastočne preto, že búrka sa zastavila nad Texasom oveľa dlhšie ako ktorýkoľvek iný hurikán. Zatiaľ čo naše súčasné poznatky nám neumožňujú spojiť Harveyho intenzitu s akýmikoľvek špecifickými zmenami klímy, abnormalita Harveyho, ktorá po dlhú dobu upadá do krajiny, by mohla byť prejavom posunu globálneho obehu v teplejšom podnebí.

Podobne aj vznik trojnásobných hurikánov v Atlantickom oceáne počas septembra 2017 by mohol byť ďalším potenciálnym signálom priaznivejších podmienok pre tvorbu hurikánov v dôsledku klimatických zmien.

Z klimatologického hľadiska je to frekvencia a rozsah týchto abnormálnych extrémov, ako napríklad predĺžená doba nad zemou hurikánu Harvey alebo extrémna intenzita hurikánu Irma, ktoré sú často pre výskumníkov veľmi zaujímavé. Je to preto, že tieto extrémy sú signálom klimatických zmien, ktoré možno odlíšiť od každodenných variácií.

Limity nášho porozumenia

Spolu s priamymi vplyvmi klímy na intenzitu hurikánu je ďalším možným vplyvom klímy na hurikány posun hurikánu v budúcej klíme.

Zmena v princípoch globálnej cirkulácie vzduchu by v zásade mohla ovplyvniť toky riadenia, ktoré vedú hurikánový pohyb, podobne ako list odnášaný riekou. Zmeny v globálnom obehu spojené s klimatickými zmenami by tak mohli zaviesť ďalší stupeň variability pre vplyvy hurikánov, ktoré musíme brať do úvahy.

Nedávna klimatologická štúdia vedená Jamesom Kossinom na Wisconsinskej univerzite navrhla posun smeru maximálnej intenzity hurikánu v otepľujúcej sa klíme. Ale na rozdiel od spojenia medzi intenzitou hurikánu a okolitým prostredím je v súčasnosti ťažšie kvantifikovať prepojenie medzi globálnou zmenou obehu a hurikánom.

Pozri tiež: Hurikán Florence Evakuácia: Južná Karolína sa zmenila na I-26 na jednosmernú ulicu

Kým výskum hurikánov nám dáva dobrý zmysel o tom, ako sa hurikány zmenia v teplejšom podnebí, merajúc túto zmenu a najmä viazanie jedinečnej vlastnosti jedného konkrétneho hurikánu na zmenu klímy, sú nad súčasnú úroveň dôvery.

V skutočnosti existuje niekoľko ďalších faktorov, ktoré by mohli silne zasahovať do vývoja hurikánu, ako napríklad zmena atmosférickej teploty s výškou. Tieto faktory priamo ovplyvňujú interakciu hurikánov s okolitým prostredím. Je však ťažké ich kvantifikovať v kontexte klimatických zmien v dôsledku rôznych časových rozdielov medzi vývojom hurikánov - meraných podľa dní a týždňov - a klimatických zmien, ku ktorým dochádza v priebehu desaťročí.

Z pohľadu vedcov je nedostatok pochopenia klimatických vplyvov na hurikány sklamaním, ak nie je dráždivé. Na druhej strane nás tieto neistoty naďalej motivujú k hľadaniu akéhokoľvek možného prepojenia medzi hurikánmi - vrátane ich intenzity, frekvencie, času vzniku a umiestnenia - a klímy. Potrebné je lepšie porozumenie vzťahu hurikánu a klímy, pretože v konečnom dôsledku môžu vedomosti pomôcť spoločnosti.

Tento článok bol pôvodne uverejnený na Konverzácii Chanh Kieu. Prečítajte si pôvodný článok.