未来飓风:更强、更慢、更湿?
2018-10-16岩雪松
岩雪松
科学家利用预测的21世纪的气候条件,分析了22个新近发生飓风在未来可能出现的情况。
每个飓风的发展变化都具有独特的个性,但总的来说,未来的飓风会更强劲,移动的速度会更缓慢,携带的水汽会更多,可能会造成更多更强的降雨。举一个例子来说,2008年横扫美国海湾地区的飓风艾克,当时造成100多人死亡,如果这样的飓风发生在未来更加温暖的气候条件,那么飓风的强度会增加13%,飓风过境的移动速度会减慢17%,所携带的水汽会增加34%。其他飓风也可能会变得微弱些,例如飓风埃内斯托,或者移动速度稍快,例如飓风古斯塔夫。
但是可以肯定的是,未来的飓风携带的水汽不会变得比现在少。模拟后的未来飓风所带来的降雨比目前水平平均要多24%。
以上研究,由美国国家大气研究中心(NCAR)的科学家主导,其研究结果发表在最近的美国《气候杂志》上。该研究对22个历史命名过的大西洋飓风进行了比较,分析这些飓风在未来更加温暖、更加湿润气候条件下的可能情况。
这个更加温暖、更加湿润的气候条件与科学界的一般结论一致。
哈维飓风
“我们的研究结果表明,未来飓风会带来更多的降雨。” 本研究的领导者,美国国家大气研究中心的科学家艾森·格特曼说,“2017年的哈维飓风向世人表明飓风到底是多么可怕和危险。”
飓风哈维在一些地方造成1200多毫米的降水,这是破纪录的降雨,造成了波士顿地区严重的泄洪灾害。
研究由美国国家科学基金会(NSF)资助,具体出资由DNV全球质量和风险保险公司承担。
“该研究表明,每年发生的飓风的数量,或者说每年发生飓风的概率,处于一种增加的趋势。”艾迪·本斯曼是美国国家科学基金会大气和地球科学项目部的主任,他的项目部对本研究也做出了贡献,他说,“随着人类在海滨地区的发展壮大,该研究表明未来飓风对海滨地区有更强的破坏作用,对人们做好预防工作有重要意义。”
数据挖掘
随着海滨地区的开发和发展,更多的人来到海边,将会形成更多的商业和基础设施,飓风潜在环境破坏作用,会对公共安全和经济有明显影响。
根据美国慕尼黑保险公司的估计,2017年的飓风季节共造成了约2150亿美元的损失,是有记录以来最高的一次。
随着气候的持续升温,科学家们研究飓风未来如何变化确实是一项挑战。大多数的气候模型,虽然在全球范围模拟数十年或数百年的气候活动,但是分辨率不够高,无法“观察”个别飓风的活动情况。
另一方面,虽然大多数的气象模型(不同于气候模型)的分辨率可以达到足够高,足可以准确表达单个飓风的特征,但是由于计算资源成本高昂,通常不用于气候的长期模拟。
当前的研究,研究者使用了美国国家大气研究中心的大量数据,科学家在高分辨率(4公里)下运行“气象研究和预测”模型(WRF),地理范围是美国,时间长为13年。计算是在美国怀俄明州夏延“黄石”超级计算中心进行,计算时间长达1年。
第一组气象模拟展开的时间是2000年到2013年,第二组是相同的气象模式,但是所处的气候条件比较温暖,平均温度高出5摄氏度,据科学家预测,本世纪末可能会达到这么高的温度。建筑在海量的数据之上,科学家们创建了几何模型,几何模型能够重新形成22个已经命名的飓风,并可以模拟飓风出现的未来气候条件,使得飓风比较变得可行。
模拟表明,总的来说,未来飓风的中心风速与过去相比,有6%的速度提升,但是飓风的过境速度却减慢9%,平均降雨量增加24%。飓风的平均半径却不变。
飓风的独特性
“一些过去的研究,也能够在高分辨率下运行‘气象研究和预测模型,以研究气候变化对飓风的影响,但是过去的那些研究主要注重单个飓风的行为,例如飓风桑迪或者卡特里娜。”格特曼说,“我们通过对22个命名飓风的研究发现,在未来气候条件下,一些飓风以某种方式改变,而另外一些飓风则以另外的方式变化,由于在未来条件下飓风的变化可能很多,因此不能够使用一个飓风的研究结果来推断所有飓风的变化趋势。”
但是,所有的颶风都有一个共同的特征,那就是飓风会带来强烈的降雨。
尽管研究对飓风在未来比较温暖气候条件下的变化做出了预估,但是,研究还不够深入,还不能确定环境变化对飓风起源的影响。这是因为本研究所使用的飓风都是形成于模拟区域之外的飓风,进入“气象研究和预测”模型的飓风是已经形成的飓风。
其他的研究还认为,未来飓风将会变少,原因是大气的不稳定性将会增加,或者是由于将来更加强烈的风场切应力,但是一旦飓风形成,将会具有更加强烈的破坏力。
“在未来气候条件下,大尺度的大气变化不可能不产生飓风。”格特曼说,“但是通过本研究,我们对于未来可能形成的飓风有了一些了解。”