飓风会感受到气候变化的影响吗？

: By 尚基乌

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7上的卫星图像，2017显示三次飓风：伊斯法尔位于伊斯帕尼奥拉岛北部的中心，墨西哥湾左侧的卡提亚和右侧大西洋的何塞。 NOAA通过AP

飓风哈维，其历史上的降雨量超过德克萨斯州，随后在2017的北大西洋盆地发生了一系列飓风伊尔玛，何塞和卡提亚，引发了长期存在的关于飓风与气候之间联系的问题。

我们真的可以归咎于最近这些飓风对气候变化的影响吗？或者它们只是每隔几十年发生一次的自然巧合，类似于飓风的三重奏 Beulah，Chloe和Doria 回到在1967？

回答这些问题是大气科学家试图理解的当前飓风气候研究的核心。有迹象表明，气候变化可以通过几种不同的方式影响飓风。然而，由于我们对飓风如何与环境相互作用的理解不充分，这些信号尚无定论。

链接到海洋温度

就像流感病毒一样变种在不同的环境中，在寒冷的冬季温度下变得更具感染力，飓风依赖于周围环境的存在和运动。周围环境在多大程度上影响飓风发展确实是飓风研究中研究最广泛的主题之一。

自1950早期以来，已经注意到环境在飓风发展中的作用的证据，但是实现了一个重要的里程碑克里·伊曼纽尔在麻省理工学院他的研究 1980s晚期的飓风动态

他的想法是将飓风视为可以从海洋表面提取热量并在对流层上层排出热量的热力发动机。通过这种方式，伊曼纽尔能够获得一个数学表达式，显示飓风在给定环境中可以达到的最大潜在强度如何取决于海洋表面温度和14公里周围大气对流层顶部附近的温度，或8.8英里以上的XNUMX英里。海。根据伊曼纽尔的表述，较温暖的海面温度会导致更高的强度。

飓风的“燃料”来自海洋热量的能量。 美国航空航天局, CC BY

从本质上讲，伊曼纽尔飓风强度与海面温度之间的关系决定了飓风对特定环境条件的强烈程度。大量研究证实了海面温度在控制飓风最大强度方面的重要性，并提出了增加 2-百分之3 在有利条件下，每1摄氏度的飓风强度增加海面温度。

从这个角度来看，由于海洋温度在飓风发展中起着至关重要的作用，因此断言飓风强度变化必须与全球气候联系起来是非常诱人的。确实很多研究飓风强度气候学认为海洋温度是探测未来飓风强度变化趋势的主要因素。

这些研究的共识是，未来的飓风将比现在的气候更强，假设海面温度将继续其未来的当前变暖趋势。

寻找极端的线索

虽然我们可以预期海洋温度上升会导致飓风强度增加，但如何将这一结果解释为一个特定的飓风，结果却大相径庭。

为了直观地说明这可能有多困难，请考虑气候变化如何影响我们天气的各个方面，例如每天的温度变化。

例如，在接下来的0.5年中，未来的气温升温10度将主要被任何日常温度变化所掩盖，该变化在白天和夜晚之间的10度范围内。从这个意义上讲，匆匆得出飓风哈维或伊尔玛的高强度是由气候变化引起的结论，仅仅是因为当地天气条件的波动可能比气候变化信号的贡献更大。

除了由于当地环境条件引起的日常强度波动之外，飓风也可能具有混乱行为，导致其强度发生很大变化。最近根据一项研究，表明飓风强度的内部变化可能与每小时10-18英里一样大，这比气候变化引起的更大。

另一方面，人们不应天真地否认飓风哈维或艾尔玛的极端影响是气候变化的症状。

极端事件，例如与飓风哈维相关的降雨，为研究人员提供了研究气候变化影响的机会，因为它们超出了天气的日常变化。 美联社照片/ David J. Philip

有研究表明全球气候变化可能会导致全球气候变化射流行为的转变在北美洲。与哈维有关的洪水不寻常，部分原因是风暴在德克萨斯州停留的时间比任何其他飓风都要长。因此，虽然我们目前的知识不允许我们将哈维的强度与气候的任何特定变化联系起来，哈维的异常在土地上拖延很长一段时间可能是气候变暖时全球流通转变的一种表现。

同样，9月2017期间大西洋盆地三重飓风的出现可能是气候变化形成飓风的更有利条件的另一个潜在信号。

从气候学的角度来看，这些异常极端的频率和幅度，例如飓风哈维的陆地长时间或飓风伊尔玛的极端强度，往往是研究人员最感兴趣的。这是因为这些极端事件是气候变化的信号，可以与日常变化区分开来。