气候学

温暖的海洋,更暴力的旋风

索引积累:全球变暖加强了旋风的毁灭性的旋风和稀释的雨水。

凯文塔 对于Science N°358
本文保留用于科学用户
2004年夏天响了闹钟,令人兴奋的四个飓风袭来佛罗里达州和十个台风抚摸着日本,比以前的地区的记录更多。困惑,科学家们提出了对热带气旋的这种增加的矛盾解释,特别是在这一活动点中的全球变暖的作用。然后,2005年北大西洋母亲自然被释放出一个独特的赛季,最终遭到灾难性的飓风飓风卡特里娜飓风和丽塔。但在2006年,虽然保险费在美国东南部飞行,但北大西洋的风暴数远远低于预测。如果实际涉及全球变暖,为什么上赛季这么平静?

天气配置的深入分析为2004年和2005年的壮观增加提供了同意的解释,而且不幸的是令人难以置信的令人难以置信的令人难以置信的令人难以置信的令人难以置信的令人难以置信的。这一解释表明,这种解释表明了长期的天气担忧。

全球变暖:什么作用?

飓风有用于开始点的热带障碍,这些干扰发展成有组织的风暴系统。如果系统开始转弯,风速小于每小时62公里,我们谈论热带抑郁症。每小时62到117公里,描述热带风暴干扰并给出一个名字。每小时超过117公里,我们谈论热带气旋。在太平洋大西洋和东北地区的这种风暴的同义词“飓风”,以及西北地区的“台风”,而“飓风”是印度洋的相当然。我将漠不关心地使用这些术语。

为了确定全球变暖是否影响飓风的数量,腰部或强度(通风口),科学家必须首先了解哪些成分以及这些风暴的方式。多年来,他们开发了飓风训练过程的越来越详细的模型。飓风需要温暖的水域,大多数飓风都是在热带地区出生的,在天空中的太阳升起。海洋吸收了大部分事件能量,并主要通过蒸发来抑制多余的热量;当雨中上升的水分时,它会释放潜热,这加热了大气。在冬天,风朝着最高纬度地带来这种热量,在那里它可以在空间中辐射。但在夏天,能量仍然在热带地区,它基本上升高到海拔海拔,这引起了从积云到风暴的各种现象。当这种情况有利时,一套雷暴可以组织在旋风 - 飓风中 - 这是从海洋中泵出大量的热量。

温暖的出生地

要打开该漩涡的形成,需要预先存在的大气干扰。在北大西洋,这些干扰通常来自西非西海岸,与季风现象相结合。还需要其他有利的条件,例如海面温度大于26°C,从大量的水蒸气,海洋表面上的低大气压和高且低海拔的低风剪(强风剪趋于脱臼新生的漩涡)。

海的表面温度是飓风训练的关键因素之一,科学家们试图知道近几十年来海面温度如何进化,如果数量,尺寸和飓风的强度发生了变化他们。在适当的情况下,全球变暖,现在被认为是人类活动的后果,是一个主要因素吗? 2004年和2005年的特殊情况下违反了记录?

科学家长期以来,长期以来,温室气体(如化石燃料燃烧所引起的二氧化碳)温暖地球,并且可能会增加海的表面温度和水的蒸汽生产,从而增加了飓风的对流活动的可能性。在2005年之后出现的问题是海面温度是否已经增加,以及全球变暖的程度是原因。

气候学家没有确定在1970年之前击中地球的飓风的数量,卫星的第一次运行观测日期。但是当热带风暴的空中监测到位时,他们将档案数据与1944年的北大西洋可靠。对这些数据的审查表明,自1994年以来,北大西洋提名风暴和飓风的数量增加,这一增长恰逢北纬10至20度之间的海线表面温度的增加大约。这条热带地带距离赤道北部,从非洲到中美洲,是飓风训练的关键领域。

模型解开各种因素

根据一些研究人员,自1994年以来北大西洋的海面温度的增加只是反映了“多地址大西洋振荡”。它是一种自然循环,其中北大西洋的温度仍然较低了几十年,然后在困扰之前几十年来知道最热门的阶段(最高温差为0.5°C的顺序。专家认为,这种现象是由于海洋电流的变化(例如由海湾流引起的那些,贯穿大西洋)并更深入地回流流量。

从20世纪70年代初期起,北大西洋的表面温度低。从那时起,多槽大西洋振荡带来了温暖的条件,并且在较冷的阶段只形成了更多的飓风。然而,数值模型表明,单独的多槽大西洋振荡无法解释自1995年以来观察到的增加的趋势,也没有2005年和2006年发生的事情。

需要这些数字建模来解开影响海洋和飓风表面温度的不同因素。实际上,除了人类目前通过产生大量温室气体进入大气中的人类越来越巨大的经验,高潮医生无法进行天气经验。因此,这些模型试图再现影响气候的所有物理,化学和生物过程。经过多年的工作经过多年,来自我们的研究中心和其他地方的科学家设计了全球气候的模型,可重现空气的气氛和海面的表面,实际上是世界各地的世界。上世纪。模拟考虑到大气的化学成分的变化,从太阳的能量和大火山喷发等因素(如大型火山喷发)的能量,这可以充分阻挡太阳辐射,以冷却行星一两年。

使用这些模型,我们可以隔离男性施加的变化,例如释放烟雾和污染物进入大气层,并评估其影响。这些研究清楚地表明,大西洋变暖,超出了归因于多槽大西洋振荡的所有这些,并与人类活动引起的大气变暖有关。

Ben Santer,劳伦斯利弗莫尔国家实验室发表的最近一项研究以及他的同事们进一步进一步结束:它的结论是,它可以分配给大西洋和热带太平洋,以增加气体浓度以温室效应。根据主要估计,海洋的表面温度通常通过全球变暖的事实升高了大约0.6°C,主要是自1970年以来。虽然该值可能看起来很低,但对于毫无影响的影响,这是略有的略有变化来影响风暴。因此,目前飓风卡特里娜飓风越过墨西哥湾,大海的表面温度或多或少足以通过上层或下部类中的风暴强度(通过类别2类别3)。

由于热带气旋的活动在海的表面温度上取决于海面的表面温度,我们可以得出结论,全球变暖导致了更加暴力的风暴。我于2005年6月发布了对此链接的详细分析,而马萨诸塞州理工学院的Kerry Emanuel已在两个月后出版了独立的直接观察证据。结果表明,自1970年以来,世界上旋风强度和持续时间的显着增加与海洋的表面温度的增加强烈相关。其他专家签发的异议导致审查了一些研究细节,但其一般性结论仍然有效。 2005年9月,格鲁吉亚理工学院的彼得韦伯斯特和他的同事们已经明确地出版了一定体地表现出自1970年以来4和5分类飓风数量的大幅增加,以及他们在飓风总数中的比例。。他们得出结论,鉴于海洋的表面温度升高,增加了增加是可预测的。

为什么在2006年的拟南提米?

2004年和2005年注册的飓风次数又一次结论。但如果是这种情况,为什么2006赛季如此和平?在2005年夏天,北大西洋热带海洋的表面温度(位于10到20和20度纬度北纬的乐队)最高水平:0.92°C比1901年至1970年的正常正常。它不仅仅是多地址大西洋振荡和全球变暖的内容。由于这种温度的最高峰值是什么?主要的额外因素是在冬季和之前的弹簧中采取的现象:ElNiño。它是热带太平洋的热身,这些海洋在海洋和大气流动耦合的影响下发生。

在2004 - 2005年北半球的冬天,埃尔尼诺队低至中度活动正在进行中。在热带大西洋中有晴明跳过和低风,这意味着蒸发较少令人耳目一新。海洋能够在十分之大的额外预热。但在夏天停下来,ElNiño在大西洋中减少了风的剪切,这为飓风训练创造了另一种条件。总而言之,2005年,ElNiño被添加到多颈大西洋振荡和全球变暖中:所有条件均为飓风发芽的纪录数。

相反,有一种现象LaNiña,由热带太平洋的冷却标记。这是在2005 - 2006年冬季主导的这种效果,它在北大西洋alizats中产生的比正常更强大,这已经疏散了海洋的热量。海洋的表面温度略低于2006年飓风季节正常或接近正常。此外,在2006年夏天,ElNiño事件开始形成,这加强了大西洋中风的剪切。与不良风剪剪有关的海洋的最低表面温度从根本上改变了热带大西洋的情况与2005年相比。在2005年的一个记录飓风赛季,我们在2006年去了一个平静的赛季。现在有一个新的风险背景与整体海面温度,年度变异性叠加在这一趋势上,可以占据一年。

当然,这些结论的可靠性取决于产生它们的观察和模型。我们使用模拟和预测飓风 ncar. 一项研究和预测模型,名称 WRF. (天气研究和预测模型),它代表了四公里分辨率网格中的气候变量(温度,压力等) - 这通常被认为是高分辨率。美国国家气象服务开展的全球模拟具有35公里的分辨率,其区域模型的分辨率为8至12公里。四公里的解决方案计算需要相当大的计算能力和重要的执行时间:气象学家必须限制为八公里网,以便及时提供预测!

我们的模型具有明确计算对流及其效果的优势。我们也相信它们,因为,当他们提供真实数据时,它们非常好地再现风暴的特点,尤其是2004年和2005年的飓风的轨迹。因此,当我们进入计算机的表面温度数据时对应于卡特里娜花在墨西哥湾的海洋,模拟飓风的轨迹与卡特里娜的有效轨迹密切相关。

更多洪水也是如此

通过这样的结果补充说,我们还试图确定海洋表面温度升高影响飓风溢出的雨量的程度。在卡特里娜飓风的情况下,大气中水的蒸气含量增加了七倍的表面温度。风也会加速,载体朝着风暴更加滋润,加强蒸发。合并,这些表面温度的增加的效果在模拟的旋风器的模式的半径范围内增加了19%的沉淀。

因此,主张全球变暖增加了与旋风有关的降水。由于全球变暖自1970年以来,从1970年开始观察到的海洋表面温度的增加意味着大气水含量在过去37年内增加了4%。根据这些结果,卫星自1988年以来检测到百分之两倍。应该记住,在旋风内,添加的水蒸气凝结并释放潜热。这具有增加周围空气的升高和收敛流的效果。因此,增加了4%的水蒸气可以导致降雨量增加8%。

在这些计算的基础上,我们可以说30厘米的卡特里娜洒在新奥尔良,2.5(8%)可归因于全球变暖。没有人可以肯定通过全球变暖,给定的飓风已被“造成”,但全球变暖显然会影响旋风和相关降水的力量。

因此,观察和理论都表明旋风在地球升温时变得更加激烈。但很难说旋风的绝对数量是否会增加,因为热带风暴提取海洋的热量比平均风暴更有效。从这个角度来看,大风暴也可以比两个小的更有效,因此甚至可能是它较少的旋风,但那些培训的人更大,更暴力。一个强烈的风暴在清爽的海洋后面留下,这减少了其他风暴爆裂的风险,至少在短期内。

入门

但是,关于过去风暴的观察数据仍然存在问题;一些研究人员认为,历史数据太不一致,以便我们可以从坚定的结论中得出。其他人认为数据对于北大西洋(至少自1944年以来)很强,但太平洋的较少。重新分析现代技术将所有存储在存档中的卫星数据进行重新分析,以绘制关于过去风暴的强度,大小,持续时间和其他特征的更强大的信息。更快的计算机也将改进模型也将有助于现场体验所带来的新知识。这些进步将使可以更好地判断我们模型的准确性,以及他们对预测的信誉程度。

无论如何,不​​断改进的措施表明全球变暖正在增加海洋的表面温度。这一增加可能反过来刺激旋风分离器的活动。在最近5月份发布的报告中,政府间气候变化专家小组, 盖伊 结论,“自1970年以来,”自1970年以来,北大西洋中强烈热带气旋活动增加了观察证据,与热带海洋表面温度的增加相关。虽然科学家继续改善他们的模型和观察,但我们将很好地建议为更强大的气旋威胁做好准备。

订阅和ACC.édez à plus de 20 ans d'archives !

12号éros + 4 hors-série
在纸张版本+ numérique

+ ACC.ès illimité à plus de 20 ans d'archives

我是'abonne

订阅和ACC.édez à plus de 20 ans d'archives !

12号éros + 4 hors-série
在纸张版本+ numérique

+ ACC.ès illimité à plus de 20 ans d'archives

我是'abonne

我们的上一篇出版物

回到顶部