Ученые провели детальный анализ того, чем отличались бы 22 недавних урагана, если бы они сформировались в условиях, предсказанных для конца 21 века.
Хотя трансформация каждого шторма будет уникальной, в итоге ураганы станут немного сильнее, немного медленнее и намного влажнее.
В одном примере ураган Айк, унесший жизни более 100 человек и опустошивший часть побережья Мексиканского залива США в 2008 году, мог иметь на 13 процентов более сильные ветры, двигаться на 17 процентов медленнее и быть на 34 процента более влажным, если он сформировался в будущее, более теплый климат.
Другие штормы могут стать немного слабее (например, ураган Эрнесто) или двигаться немного быстрее (например, ураган Густав). Никто не стал бы суше. Количество осадков при моделировании будущих штормов увеличится в среднем на 24 процента.
Исследование, проведенное учеными из Национального центра атмосферных исследований (NCAR) и опубликованное в Journal of Climate, сравнивает компьютерное моделирование с высоким разрешением более 20 исторических названных атлантических штормов со вторым набором моделирования. они идентичны, но для более теплого и влажного климата это согласуется со средними научными прогнозами на конец века.
Будущее с дождями, подобными урагану Харви
"Наши исследования показывают, что будущие ураганы могут вызывать значительно больше осадков", - сказал ученый NCAR Итан Гутманн, который руководил исследованием. «Ураган Харви в прошлом году продемонстрировал, насколько это может быть опасно».
Harvey произвел более 4 футов дождя в некоторых местах, побив рекорды и вызвав разрушительные наводнения в районе Хьюстона.
Исследование финансировалось Национальным научным фондом (NSF), который является спонсором NCAR, и DNV GL (Det Norske Veritas Germanischer Lloyd), глобальной компанией по обеспечению качества и управлению рисками.
«Это исследование показывает, что количество сильных ураганов в процентах от общего числа ураганов может увеличиваться каждый год», - сказал Эд Бенсман, программный директор отдела атмосферных и геокосмических наук Национального научного фонда, поддержавшего исследование. «С увеличением застройки вдоль береговых линий это имеет важные последствия для будущего ущерба от ураганов».
Используя обширный набор данных, чтобы увидеть штормы
Поскольку все больше людей и предприятий переезжают в прибрежные районы, потенциальное влияние экологических изменений на ураганы имеет серьезные последствия для общественной безопасности и экономики.
Прошлогодний сезон ураганов, который, по данным перестраховочной компании Munich RE, причинил ущерб в размере 215 миллиардов долларов, стал самым дорогостоящим за всю историю наблюдений.
Ученым было сложно изучить, как ураганы могут измениться в будущем, поскольку климат продолжает нагреваться. Большинство климатических моделей, которые обычно используются в глобальном масштабе в течение десятилетий или столетий, не имеют достаточно высокого разрешения, чтобы «видеть» отдельные ураганы.
Большинство моделей погоды, с другой стороны, работают с достаточно высоким разрешением, чтобы точно представить ураганы, но из-за высокой стоимости вычислительных ресурсов они обычно не используются для моделирования долгосрочных изменений климата.
Для текущего исследования исследователи воспользовались массивным новым набором данных, созданным в NCAR. Ученые запустили модель Weather Research and Forecasting (WRF) с высоким разрешением (4 километра или около 2,5 миль) над прилегающей территорией Соединенных Штатов в течение двух 13-летних периодов..
Моделирование заняло около года на суперкомпьютере Йеллоустон в суперкомпьютерном центре NCAR-Wyoming в Шайенне.
Первый набор прогонов модели имитирует погоду в период с 2000 по 2013 год, а второй моделирует те же погодные условия, но в климате, который теплее примерно на 5 градусов по Цельсию (9 градусов по Фаренгейту) - количество потепления этого можно ожидать к концу века.
Опираясь на огромное количество данных, ученые создали алгоритм, который позволил им идентифицировать 22 названных шторма, которые появляются с очень похожими траекториями в исторических и будущих симуляциях, что позволяет легче сравнивать ураганы.
Как группа, штормы в симуляциях будущего имели на 6 процентов более сильную среднечасовую максимальную скорость ветра, чем в прошлом. Они также двигались на 9% медленнее, а средняя почасовая норма осадков была на 24% выше. Средний радиус бури не изменился.
Каждый шторм уникален
«Некоторые прошлые исследования также запускали WRF с высоким разрешением для изучения влияния изменения климата на ураганы, но эти исследования, как правило, рассматривали одиночный шторм, такой как «Сэнди» или «Катрина», - сказал Гутманн.
"Изучая более 20 штормов, мы обнаруживаем, что некоторые из них меняются одним образом, а другие - другим. Существует так много изменчивости, что вы не можете изучить один шторм, а затем экстраполировать его на все штормы.."
Но у штормов была одна постоянная особенность: все они вызывали больше дождя.
Хотя исследование проливает свет на то, как конкретный шторм может выглядеть в более теплом климате, оно не дает представления о том, как изменение окружающей среды может повлиять на генезис шторма. Это связано с тем, что ураганы, проанализированные в этом исследовании, сформировались за пределами области, смоделированной моделью WRF, и перешли в моделирование WRF как полностью сформированные штормы.
Другие исследования показали, что в будущем может образоваться меньше штормов из-за повышения стабильности атмосферы или большего сдвига ветра на большой высоте, хотя штормы, которые формируются, могут быть сильнее.
«Возможно, что в будущем климате крупномасштабные атмосферные изменения не позволят сформироваться некоторым из этих штормов», - сказал Гутманн. «Но из этого исследования мы получаем представление о том, что мы можем ожидать от штормов, которые действительно формируются».