巖雪松
科學家利用預測的21世紀的氣候條件,分析了22個新近發(fā)生颶風在未來可能出現(xiàn)的情況。
每個颶風的發(fā)展變化都具有獨特的個性,但總的來說,未來的颶風會更強勁,移動的速度會更緩慢,攜帶的水汽會更多,可能會造成更多更強的降雨。舉一個例子來說,2008年橫掃美國海灣地區(qū)的颶風艾克,當時造成100多人死亡,如果這樣的颶風發(fā)生在未來更加溫暖的氣候條件,那么颶風的強度會增加13%,颶風過境的移動速度會減慢17%,所攜帶的水汽會增加34%。其他颶風也可能會變得微弱些,例如颶風埃內斯托,或者移動速度稍快,例如颶風古斯塔夫。
但是可以肯定的是,未來的颶風攜帶的水汽不會變得比現(xiàn)在少。模擬后的未來颶風所帶來的降雨比目前水平平均要多24%。
以上研究,由美國國家大氣研究中心(NCAR)的科學家主導,其研究結果發(fā)表在最近的美國《氣候雜志》上。該研究對22個歷史命名過的大西洋颶風進行了比較,分析這些颶風在未來更加溫暖、更加濕潤氣候條件下的可能情況。
這個更加溫暖、更加濕潤的氣候條件與科學界的一般結論一致。
哈維颶風
“我們的研究結果表明,未來颶風會帶來更多的降雨?!?本研究的領導者,美國國家大氣研究中心的科學家艾森·格特曼說,“2017年的哈維颶風向世人表明颶風到底是多么可怕和危險。”
颶風哈維在一些地方造成1200多毫米的降水,這是破紀錄的降雨,造成了波士頓地區(qū)嚴重的泄洪災害。
研究由美國國家科學基金會(NSF)資助,具體出資由DNV全球質量和風險保險公司承擔。
“該研究表明,每年發(fā)生的颶風的數(shù)量,或者說每年發(fā)生颶風的概率,處于一種增加的趨勢?!卑稀け舅孤敲绹鴩铱茖W基金會大氣和地球科學項目部的主任,他的項目部對本研究也做出了貢獻,他說,“隨著人類在海濱地區(qū)的發(fā)展壯大,該研究表明未來颶風對海濱地區(qū)有更強的破壞作用,對人們做好預防工作有重要意義?!?/p>
數(shù)據(jù)挖掘
隨著海濱地區(qū)的開發(fā)和發(fā)展,更多的人來到海邊,將會形成更多的商業(yè)和基礎設施,颶風潛在環(huán)境破壞作用,會對公共安全和經濟有明顯影響。
根據(jù)美國慕尼黑保險公司的估計,2017年的颶風季節(jié)共造成了約2150億美元的損失,是有記錄以來最高的一次。
隨著氣候的持續(xù)升溫,科學家們研究颶風未來如何變化確實是一項挑戰(zhàn)。大多數(shù)的氣候模型,雖然在全球范圍模擬數(shù)十年或數(shù)百年的氣候活動,但是分辨率不夠高,無法“觀察”個別颶風的活動情況。
另一方面,雖然大多數(shù)的氣象模型(不同于氣候模型)的分辨率可以達到足夠高,足可以準確表達單個颶風的特征,但是由于計算資源成本高昂,通常不用于氣候的長期模擬。
當前的研究,研究者使用了美國國家大氣研究中心的大量數(shù)據(jù),科學家在高分辨率(4公里)下運行“氣象研究和預測”模型(WRF),地理范圍是美國,時間長為13年。計算是在美國懷俄明州夏延“黃石”超級計算中心進行,計算時間長達1年。
第一組氣象模擬展開的時間是2000年到2013年,第二組是相同的氣象模式,但是所處的氣候條件比較溫暖,平均溫度高出5攝氏度,據(jù)科學家預測,本世紀末可能會達到這么高的溫度。建筑在海量的數(shù)據(jù)之上,科學家們創(chuàng)建了幾何模型,幾何模型能夠重新形成22個已經命名的颶風,并可以模擬颶風出現(xiàn)的未來氣候條件,使得颶風比較變得可行。
模擬表明,總的來說,未來颶風的中心風速與過去相比,有6%的速度提升,但是颶風的過境速度卻減慢9%,平均降雨量增加24%。颶風的平均半徑卻不變。
颶風的獨特性
“一些過去的研究,也能夠在高分辨率下運行‘氣象研究和預測模型,以研究氣候變化對颶風的影響,但是過去的那些研究主要注重單個颶風的行為,例如颶風桑迪或者卡特里娜?!备裉芈f,“我們通過對22個命名颶風的研究發(fā)現(xiàn),在未來氣候條件下,一些颶風以某種方式改變,而另外一些颶風則以另外的方式變化,由于在未來條件下颶風的變化可能很多,因此不能夠使用一個颶風的研究結果來推斷所有颶風的變化趨勢?!?/p>
但是,所有的颶風都有一個共同的特征,那就是颶風會帶來強烈的降雨。
盡管研究對颶風在未來比較溫暖氣候條件下的變化做出了預估,但是,研究還不夠深入,還不能確定環(huán)境變化對颶風起源的影響。這是因為本研究所使用的颶風都是形成于模擬區(qū)域之外的颶風,進入“氣象研究和預測”模型的颶風是已經形成的颶風。
其他的研究還認為,未來颶風將會變少,原因是大氣的不穩(wěn)定性將會增加,或者是由于將來更加強烈的風場切應力,但是一旦颶風形成,將會具有更加強烈的破壞力。
“在未來氣候條件下,大尺度的大氣變化不可能不產生颶風?!备裉芈f,“但是通過本研究,我們對于未來可能形成的颶風有了一些了解?!?/p>