Ураганы, движущиеся медленно над территорией, могут причинить больший ущерб, чем быстро движущиеся штормы, потому что чем дольше длится шторм, тем больше времени у него есть на то, чтобы обрушить на территорию штормовые ветры и обрушить огромные объемы дождя, что приведет к наводнениям.. Чрезвычайный ущерб, причиненный такими ураганами, как «Дориан» (2019 г.), «Флоренция» (2018 г.) и «Харви» (2017 г.), побудил Гана Чжана из Принстона задуматься о том, сделает ли глобальное изменение климата эти медленные штормы более частыми.
Чжан, научный сотрудник с докторской степенью в области атмосферных и океанических наук, решил решить этот вопрос, используя большой набор климатических симуляций. Он работал с международной группой исследователей из Лаборатории геофизической гидродинамики в кампусе Форрестол Принстонского университета и Института метеорологических исследований в Цукубе, Япония. Результаты этой работы опубликованы в выпуске журнала Science Advances от 22 апреля.
Чжан и его коллеги выбрали шесть потенциальных моделей потепления для глобального климата, затем прогнали 15 различных возможных начальных условий для каждой из шести моделей, в результате чего получился ансамбль из 90 возможных вариантов будущего. Во всех 90 симуляциях они просили компьютеры предположить, что глобальные уровни углекислого газа увеличились в четыре раза, а средняя температура планеты повысилась примерно на 4 градуса по Цельсию - уровень потепления, который, по прогнозам экспертов, может быть достигнут до начала века, если не будет принимаются меры по ограничению использования ископаемого топлива.
«Наше моделирование предполагает, что будущее антропогенное потепление может привести к значительному замедлению движения ураганов, особенно в некоторых населенных регионах средних широт», - сказал Чжан. Его команда обнаружила, что поступательное движение штормов замедлится примерно на 2 мили в час - примерно на 10-20% от нынешних типичных скоростей - на широтах вблизи Японии и Нью-Йорка..
«Это первое известное нам исследование, которое сочетает в себе физическую интерпретацию и надежные данные моделирования, чтобы показать, что будущее антропогенное потепление может привести к значительному замедлению движения ураганов», - сказал он.
«После возникновения урагана Харви возник огромный интерес к возможности того, что антропогенное изменение климата способствовало замедлению движения ураганов», - сказала Сюзана Камарго, профессор-исследователь Мари Тарп Ламонт. в Земной обсерватории Ламонта-Доэрти Колумбийского университета, который не участвовал в этом исследовании. «В новой статье Ган Чжан и его сотрудники исследовали возникновение замедления тропических циклонов в моделировании климата. Они показали, что в этой модели наблюдается сильное замедление движения тропических циклонов, но это происходит в основном в средних широтах., а не в тропиках."
Почему штормы замедляются? Исследователи обнаружили, что потепление на 4 градуса приведет к тому, что западные ветры - сильные течения, дующие через средние широты, - будут двигаться к полюсам. Этот сдвиг также сопровождается более слабыми погодными возмущениями в средних широтах. Эти изменения могут замедлить штормы вблизи населенных пунктов в Азии (где эти штормы называются тайфунами или циклонами, а не ураганами) и на восточном побережье США.
Обычно, когда люди говорят о скорости ураганов, они имеют в виду ветры, дующие вокруг эпицентра бури. Именно скорость ветра определяет силу шторма - например, ураган 5-й категории выдерживает скорость ветра более 157 миль в час. Напротив, Чжан и его коллеги рассматривают «поступательное движение», иногда называемое «поступательной скоростью» шторма, скорость, с которой ураган движется по своему пути. (Термин происходит из геометрии, где фигура «переводится», когда она перемещается из одной части графика в другую.) Независимо от того, насколько быстры его ветры, шторм считается «медленным», если его поступательная скорость низка. Ураган Дориан, обрушившийся на остров Гранд-Багама с 1 по 3 сентября 2019 года, относился к категории 5 с порывами ветра, достигающими 220 миль в час, но его поступательная скорость составляла всего 1,3 мили в час, что делало его одним из самых медленных ураганов за всю историю. задокументировано.
Штормы уже стихают?
Некоторые исследователи предположили, что с 1900 года скорость распространения тропических штормов над сушей в Соединенных Штатах замедлилась. Чжан и его коллеги использовали свои климатические модели, чтобы выяснить, не является ли антропогенное потепление причиной наблюдаемого замедления не смогли найти убедительную связь, по крайней мере, на основе тенденций с 1950 года в их моделировании. Кроме того, они отметили, что наблюдаемое замедление скорости поступательного движения, о котором сообщалось в недавних исследованиях, может быть связано в первую очередь с естественной изменчивостью, а не с изменениями климата, вызванными деятельностью человека..
Чжан использовал метафору диеты, чтобы объяснить неоднозначность наблюдений за ураганами.
«Если я буду ходить в спортзал и есть меньше сладкого, - сказал он, - я рассчитываю похудеть. очень скоро появятся убедительные данные по многим причинам, в том числе из-за того, что мои весы в ванной не самые точные», - продолжил он. «Предположим, что через две недели я увижу слабую тенденцию», - сказал он. «Я до сих пор не могу сказать, связано ли это с физическими упражнениями, диетой или просто случайностью».
Точно так же наблюдаемая тенденция замедления ураганов или тропических штормов за последнее столетие может быть связана с небольшими локальными изменениями или может быть просто случайной, сказал он.
"В споре между "Все вызвано изменением климата" и "Ничто не вызвано изменением климата" - мы здесь пытаемся предложить, что, может быть, не все можно сразу отнести к изменению климата, но обратное тоже неверно», - сказал Чжан. «Мы предлагаем некоторые доказательства того, что поступательное движение может замедлиться в ответ на будущее потепление порядка 4 градусов по Цельсию. Наши результаты подкреплены физикой, полученной нашими климатическими моделями, так что это новая перспектива, которая предлагает больше уверенности, чем раньше».