Ali je sezona hurikana slabša zaradi podnebnih sprememb? Znanstvenik razlaga

Hurricane Harvey, s svojo zgodovinsko količino padavin v Teksasu, ki mu je sledil niz Hurricanes Irma, Jose in Katia v severnoatlantskem bazenu leta 2017, je sprožil dolgoletna vprašanja o kakršni koli povezavi med orkani in podnebjem.

Ali lahko resnično krivimo te nedavne orkane na podnebne spremembe? Ali pa so le naključje, da se narava dogaja enkrat na nekaj desetletij, podobno kot trojni orkani Beulah, Chloe in Doria leta 1967?

Glej tudi: orkan Firence: čas prihoda, napoved padavin, napovedi poplav

Odgovori na ta vprašanja so v središču sedanjih raziskav o orkanskem podnebju, ki jih poskušajo razumeti znanstveniki v ozračju. Obstajajo znaki, da lahko podnebne spremembe vplivajo na orkane na več različnih načinov. Vendar pa ti signali niso dokončni zaradi neustreznega razumevanja, kako orkani vplivajo na okolje.

Povezava na temperaturo oceana

Kakor se virus gripe preoblikuje v različnih okoljih in postane bolj nalezljiv v hladnih zimskih temperaturah, so orkani odvisni od okoliškega okolja za njihov obstoj in gibanje. V kolikšni meri okolica vpliva na razvoj orkanov je med najbolj razširjenimi temami v raziskavah orkana.

Dokazi o vlogi okolja pri razvoju orkana so bili zabeleženi že od zgodnjih petdesetih let prejšnjega stoletja, vendar je bil pomemben mejnik dosežen s strani Kerryja Emanuela na MIT-u v svojih študijah dinamike orkanov v poznih 1980-ih.

Njegova ideja je bila, da orkane obravnava kot toplotne motorje, ki lahko pridobivajo toploto s površine oceana in jo izčrpajo v zgornji troposferi. Na ta način je Emanuel uspel pridobiti matematični izraz, ki kaže, kako je največja potencialna intenzivnost, ki jo lahko doseže orkan v določenem okolju, odvisna od temperature morske površine in temperature blizu vrha atmosferske troposfere okoli 14 kilometrov, ali 8,8 milje, nad morje. Topla temperatura morske površine bi po Emanuelovi formulaciji povzročila večjo intenzivnost.

V bistvu Emanuelovo razmerje med intenzivnostjo orkana in temperaturo morske površine narekuje, kako močan je lahko orkan za dano okoljsko stanje. Številne študije so nato potrdile pomembnost temperature morske površine pri nadzoru največje intenzitete orkana in kažejo na povečanje jakosti orkana za 2 do 3 odstotke na povišanje temperature morske površine za 1 stopinjo Celzija pod ugodnimi pogoji.

S tega vidika je zato zelo vabljivo zatrjevati, da morajo biti razlike v jakosti orkana povezane z globalnim podnebjem zaradi življenjske vloge oceanskih temperatur pri razvoju orkanov. Dejansko mnoge študije klimatologije intenzivnosti orkana upoštevajo temperaturo oceanov kot glavni približek za zaznavanje prihodnjega trenda v spremembi intenzivnosti orkana.

Skupno soglasje teh študij je sklep, da bodo prihodnji orkani močnejši od tistih v današnji klimi, ob predpostavki, da bo temperatura morske površine v prihodnosti nadaljevala sedanji trend segrevanja.

Pogled na ekstreme za namige

Medtem ko lahko pričakujemo povečanje intenzivnosti orkana zaradi naraščajočih temperatur oceana, se izkaže, da je razlaga tega rezultata za en poseben orkan zelo različna.

Za intuitivno ilustracijo tega, kako težko je to, razmislite, kako lahko podnebne spremembe vplivajo na vidike našega vremena, kot so dnevne spremembe temperature.

Na primer, prihodnje segrevanje temperature zraka za 0,5 stopinje v naslednjih 10 letih bi bilo v glavnem zakrito z vsakodnevnimi temperaturnimi nihanji, ki se gibljejo med 10 stopinjami med dnevom in nočjo. V tem smislu bi bilo hitro prenesti zaključek, da je visoka intenzivnost orkana Harvey ali Irma posledica podnebnih sprememb, preprosto zato, ker lahko nihanja v lokalnih vremenskih razmerah prispevajo veliko več kot signali za podnebne spremembe.

Poleg vsakodnevnih nihanj intenzivnosti zaradi lokalnih okoljskih razmer lahko orkani imajo tudi kaotično vedenje, ki povzroča, da se njihova intenzivnost močno spreminja. Nedavna študija je pokazala, da so lahko razlike v intenzivnosti orkana velike, kot 10-18 milj na uro, kar je večje od tistega, kar bi povzročile podnebne spremembe.

Po drugi strani pa ne smemo naivno zanikati nobenih trditev, da so skrajni vplivi orkana Harvey ali Irma simptomi podnebnih sprememb.

Nekatere raziskave so pokazale, da bi sprememba svetovnega podnebja lahko vodila do premika vedenja rečnih tokov v Severno Ameriko. Poplave, povezane z Harveyem, so bile neobičajne, ker je nevihta zastala nad Teksasom veliko dlje kot katerikoli drugi orkan. Čeprav naše trenutno znanje ne omogoča povezovanja Harveyjeve intenzivnosti s kakršnimi koli specifičnimi spremembami podnebja, bi lahko bila nenormalnost Harveyjevega zastoja zaradi dolgega obdobja nad kopnim manifestacija premik v globalnem kroženju v toplejšem podnebju.

Tudi pojav trojnih orkanov v atlantskem bazenu med septembrom 2017 bi lahko bil še en potencialni signal za ugodnejše pogoje za oblikovanje orkanov zaradi podnebnih sprememb.

S klimatološke perspektive so pogosto zelo pomembni pogostost in obseg teh nenormalnih skrajnosti, kot je podaljšano obdobje nad orkanom Harvey ali ekstremna intenzivnost orkana Irma. To je zato, ker so ti ekstremi signali podnebnih sprememb, ki jih je mogoče razlikovati od vsakodnevnih sprememb.

Meje našega razumevanja

Skupaj z neposrednimi vplivi podnebja na intenzivnost orkanov je še en možen vpliv podnebja na orkane premik vzorca sledi orkana v prihodnje podnebje.

Načeloma bi lahko sprememba svetovnih vzorcev kroženja zraka vplivala na tokove vodenja, ki usmerjajo orkansko gibanje, podobno kot list, ki ga odnese reka. Tako bi lahko spremembe v svetovnih krožnih tokovih, povezanih s podnebnimi spremembami, uvedle drugo stopnjo variabilnosti za učinke orkana, ki jih moramo upoštevati.

Nedavna klimatološka študija, ki jo je vodil James Kossin na Univerzi v Wisconsinu, je pokazala, da je orkan v intenzivnem podnebju preusmerjen na največjo možno intenzivnost. Toda za razliko od povezave med intenzivnostjo orkana in okoliškim okoljem je povezavo med spremembami globalnega kroženja in gibanjem orkana trenutno težje količinsko opredeliti.

Glej tudi: Evakuacija v orkanu v Firencah: Južna Karolina se je obrnila v enosmerno ulico

Raziskave o orkanih nam dajejo dober občutek, kako bi se orkani spremenili v toplejšem podnebju, merjenje te spremembe in zlasti vezanje edinstvene značilnosti enega specifičnega orkana na podnebne spremembe, presegajo sedanjo stopnjo zaupanja.

V resnici obstaja več drugih dejavnikov, ki lahko močno vplivajo na razvoj orkana, kot je sprememba atmosferske temperature z višino. Ti dejavniki neposredno vplivajo na interakcijo orkanov z okoliškim okoljem. Vendar pa jih je zelo težko količinsko opredeliti v kontekstu podnebnih sprememb zaradi različnih časovnih razlik med razvojem orkana - merjeno z zaporedjem dni in tednov - in podnebnimi spremembami, ki se pojavljajo več desetletij.

Z znanstvenega vidika je pomanjkanje razumevanja podnebnih vplivov na orkane razočaranje, če ne draži. Po drugi strani pa nas te negotovosti še naprej motivirajo za iskanje morebitne povezave med orkani - vključno z njihovo intenzivnostjo, pogostostjo, časom nastanka in lokacijo - ter podnebjem. Potrebno je boljše razumevanje odnosa orkan-podnebje, saj lahko končno znanje pomaga družbi.

Ta članek je bil prvotno objavljen na pogovoru Chanh Kieu. Preberite izvirni članek tukaj.