与海洋变暖有关的台风强度增加

与海洋变暖有关的台风强度增加

每年,北太平洋西部的台风(相当于北大西洋的飓风)对东亚和东南亚造成相当大的破坏。

2013年的超级台风“海盐”,是有史以来最强的海洋风暴之一,摧毁了菲律宾的大部分地区,并至少造成死亡 6,300人份。 它创下了登陆时最强风暴和一分钟内最高持续风速的记录,到达东萨马尔省时达到每小时315公里(194英里)。

情况可能变得更糟。

我们对控制台风峰值强度的新研究发表在该杂志上 科学进展,表明在气候变化下,到本世纪末,像海盐这样的风暴可能会变得更加强烈和普遍。

台风峰值强度的解缠因素

台风的生命周期峰值强度是风暴在其整个生命周期内达到的最大强度。 它来自于强度的累积,相当于速度等于加速度的累积。

为了更好地了解台风峰值强度的变化和变化,我们采用了一种新颖的方法,将峰值强度(类似于速度)分解为两个分量:强化率(类似于加速度)和强化持续时间(类似于时间)。 从一年到另一年,这两个组成部分彼此独立地变化。 然后,我们分别探讨了与这两个部分的逐年变化最密切相关的气候条件。

我们研究了可能影响旋风强度上升速度的各种大气和海洋变量。

我们看了大气压, 垂直风切变,或一个方向的风速变化,以及 涡度或大气旋转。 出乎意料的是,我们发现与这些因素相比,海洋温度与气旋强度的增加最密切相关。

具体而言,旋风的增长速度和强度取决于两个海洋因素:暴风雨前的海面温度以及地表与地下之间的温度差。

温暖的海面通常为风暴发展提供更多能量,因此有利于更高的集约化率。

然而,从地表到地下的温度变化很大(即随着深度冷却)会破坏这种能量流。 这是因为强风推动了上层海洋的湍流,从而使下方的冷水上升并冷却了海面。 因此,地表和地下海洋温度之间的较小差异有利于更高的强化率。

另一方面,台风集约化持续时间的变化可能与海面温度有关,而海面温度与被称为厄尔尼诺-南方涛动/太平洋年代际涛动(ENSO / PDO)的自然现象相关。 这是因为在ENSO / PDO的积极阶段,赤道中太平洋的海表温度高于正常水平,为赤道和日线附近的旋风成因产生了有利的大气条件。 这使得发育中的台风在到达陆地或冷水之前可以在温水中生长更长的时间。

总之,我们的分析表明,北纬低纬度西部的上层海洋温度会影响台风的强化速度,赤道中太平洋的海面温度会影响台风的强化时间。

然后,我们量化了台风峰值强度与这些确定的气候因素之间的关系,即当地的上层海洋温度和ENSO / PDO指数。

我们得出的结论是,过去35年左右的时间里,台风峰值强度的强劲增长(大约每秒五米;相当于台风强度的一半),主要归因于当地异常的上海洋变暖速率。

预测气候变暖时的台风峰值强度

我们分析了第五阶段的模型模拟的海洋温度变化 耦合模型比较项目 (CMIP5),一种用于研究海洋与大气之间相互作用的模型。

我们发现,到2100年,即使在未来温室气体排放温和的情况下,上层海洋的温度也将比1.6年至50年这1955年期间的基线平均温度高出2005摄氏度以上。

持续的海洋变暖为风暴加剧提供了更多的“燃料”。 利用从观测结果建立的统计关系,我们预计到本世纪末,北太平洋西部的台风强度将增加多达14%,几乎等同于增加一类。

关于作者谈话

唯美 是美国斯克里普斯海洋研究所的博士后学者 美国加州大学圣地亚哥分校.

这篇文章最初发表于 谈话。 阅读 原创文章.

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