Een nieuwe studie onder leiding van Yale University meldt 21 mensenSt In de eeuw zullen cyclonen en tropische cyclonen zich uitbreiden naar de middelste breedtegraden, waaronder grote steden als New York, Boston, Peking en Tokio.
Schrijven in het tijdschrift natuurlijke aardwetenschappenTropische cyclonen – orkanen en cyclonen – zouden op beide halfronden naar het noorden en zuiden kunnen migreren, aldus de auteurs van het onderzoek, aangezien de planeet opwarmt als gevolg van antropogene uitstoot van broeikasgassen. Subtropische storm Alpha in 2020, de eerste tropische cycloon waargenomen in Portugal, en orkaan Henry dit jaar, die aan land kwam in Connecticut, kunnen een voorbode zijn van dergelijke stormen.
“zei eerste auteur Joshua Studholm, een fysicus bij het Department of Earth and Planetary Sciences van de Yale School of Arts and Sciences en co-auteur van het zesde beoordelingsrapport over klimaatverandering van de Intergouvernementele Commissie voor Milieuzaken van de Verenigde Naties dat eerder dit jaar werd gepubliceerd.
“Dit onderzoek voorspelt dat de 21St Het is waarschijnlijk dat de tropische cyclonen van de eeuw zich op een groter aantal breedtegraden zullen voordoen dan het geval is geweest op aarde in de afgelopen drie miljoen jaar,” zei Studholme.
De co-auteurs van de studie zijn Alexei Fedorov, hoogleraar oceanische en atmosferische wetenschappen aan de Yale University, Sergey Gulev van het Cherchov Institute of Oceanography, Keri Emanuel van MIT en Kevin Hodges van de University of Reading.
Hoewel een toename van tropische cyclonen over het algemeen wordt genoemd als een voorbode van klimaatverandering, blijft er veel onduidelijk over hoe gevoelig ze zijn voor de gemiddelde temperatuur op aarde. In de jaren tachtig gebruikte studieco-auteur Emmanuel concepten uit de klassieke thermodynamica om te voorspellen dat de opwarming van de aarde zou leiden tot intensere stormen – een voorspelling die is geverifieerd in het waarnemingsrecord.
Andere aspecten van de relatie tussen tropische cyclonen en klimaat ontbreken echter nog in de natuurkundige theorie. Wetenschappers zijn het er bijvoorbeeld niet over eens of het totale aantal stormen zal toenemen of afnemen naarmate het klimaat warmer wordt, of waarom de planeet jaarlijks ongeveer 90 van dergelijke gebeurtenissen meemaakt.
““Er zijn grote twijfels over hoe tropische cyclonen in de toekomst zullen veranderen”, zei Fedorov. “Meerdere bewijslijnen wijzen er echter op dat we meer tropische cyclonen op de middelste breedtegraden zouden kunnen zien, zelfs als de algehele frequentie van tropische cyclonen niet toeneemt, wat nog steeds een actief debat is. Naast de verwachte toename van de gemiddelde intensiteit van tropische cyclonen cyclonen, deze uitkomst brengt een groter risico met zich mee op tropische cyclonen in een klimaat dat de aarde opwarmt.”
Meestal vormen tropische cyclonen zich op lage breedtegraden die toegang hebben tot warm water uit tropische oceanen en ver van het schuifeffect van jetstreams – de banden van west-naar-oost wind die de planeet omcirkelen. De rotatie van de aarde zorgt ervoor dat groepen onweersbuien zich verzamelen en ronddraaien om draaikolken te vormen die tropische cyclonen worden. Er bestaan ook andere mechanismen voor de vorming van tornado’s.
De onderzoekers zeggen dat naarmate het klimaat warmer wordt, de temperatuurverschillen tussen de evenaar en de polen zullen afnemen. In de zomermaanden kan dit een verzwakking of zelfs splitsing van de straalstroom veroorzaken, waardoor op de middelste breedtegraden een venster wordt geopend voor de vorming en intensivering van tropische cyclonen.
Voor de studie analyseerden Studholme, Fedorov en hun collega’s numerieke simulaties van warme klimaten uit het verre verleden van de aarde, recente satellietwaarnemingen en een verscheidenheid aan weer- en klimaatvoorspellingen, evenals de basisfysica die atmosferische convectie en planetaire winden beheersen. Ze merken bijvoorbeeld op dat simulaties van warmere klimaten tijdens het Eoceen (56 tot 34 miljoen jaar geleden) en Plioceen (5,3 tot 2,6 miljoen jaar geleden) tropische cyclonen zagen ontstaan en intensiveren op hogere breedtegraden.
“Studholme, een postdoctoraal onderzoeker aan de Yale University, zei dat het belangrijkste probleem bij het maken van toekomstige voorspellingen van orkanen is dat de modellen die worden gebruikt voor klimaatprojecties niet voldoende nauwkeurig zijn om realistische tropische cyclonen te simuleren. “In plaats daarvan worden meestal veel verschillende, indirecte methoden gebruikt. Deze methoden lijken echter de basisfysica van hoe tropische cyclonen zich vormen en ontwikkelen te vervormen. Een aantal van deze methoden levert ook voorspellingen op die met elkaar in strijd zijn.”
De nieuwe studie trekt zijn conclusies door de verbanden te onderzoeken tussen de fysica van orkanen op schalen die te klein zijn om te worden weergegeven in de huidige klimaatmodellen en de beter gesimuleerde dynamiek van de straalstromen van de aarde en de noord-zuid luchtcyclus, bekend als Hadley-cellen.
Referentie: “Polaire trenduitbreiding van tropische cycloonbreedtegraden in warme klimaten” door Joshua Studholme en Alexei V. Fedorov, Sergey K. Golev, Keri Emmanuel en Kevin Hodges, 29 december 2021 Hier beschikbaar natuurlijke aardwetenschappen.
DOI: 10.1038 / s41561-021-00859-1
Het onderzoek werd mede mogelijk gemaakt door subsidies van NASA, de National Oceanic and Atmospheric Administration en het ARCHANGE-project.
