黑天鵝是指無人預料的災難性事件，而“灰天鵝”（正如人們所知）是指沒有歷史先例，但仍有可能被預測到的極端事件。一項新研究將這一概念引入天氣和氣候領域，發現全球變暖可能會在未來一個世紀內 резко 增加灰天鵝颶風和風暴潮的機率。
雖然這種風暴仍然相對罕見，但它們可能對坦帕 (佛羅里達州) 和迪拜等沿海地區構成未被認識到但可能很嚴重的威脅，風暴潮總高度以英尺為單位衡量時將達到兩位數。
總體而言，這項研究的結果詳見《自然氣候變化》雜誌，與 普遍的科學共識 相符，即隨著地球持續變暖，熱帶氣旋（颶風的通用名稱）將向更高強度轉變。
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萬年一遇的風暴
近期最令人印象深刻且最具破壞性的風暴——颶風 卡特里娜 和 桑迪，以及 超級颱風海燕 ——都不符合灰天鵝的定義。 儘管它們都產生了巨大的影響，但考慮到新奧爾良、紐約和菲律賓的歷史風暴記錄，它們都是已知的風險。 事實上，研究人員在幾年前就描述了前兩次風暴中幾乎完全相同的場景。
林寧，普林斯頓大學的土木與環境工程師，和 克里·伊曼紐爾，麻省理工學院的颶風和氣候研究員，感興趣的並不是這些型別的風暴。 他們想調查在特定地點的記錄中沒有出現，但在理論上可能發生在那裡的風暴的機率，以及這些機率如何隨著變暖而變化。
“我認為這是一個非常好的問題，” 吉姆·科辛（Jim Kossin）說，他是一位來自美國國家海洋和大氣管理局的颶風-氣候研究員，但沒有參與這項研究。
為了研究這個問題，林和伊曼紐爾使用了一種由伊曼紐爾開創的方法，即將一個更高解析度的颶風模型巢狀在一個較粗糙的氣候模型中（因為氣候模型無法很好地解析單個風暴），並且多次執行這些模型，從而生成數萬個風暴。
他們尋找的是那些重現期長（或在任何給定年份發生的機率非常低）但會產生重大風暴潮的風暴。
他們在三個不同的地方尋找這樣的颶風：坦帕，因為那裡人口眾多；澳大利亞凱恩斯，因為它位於一個易受氣旋影響的地區，並且位於南半球；以及波斯灣，那裡從未觀測到颶風。
首先，他們使用模型來檢視萬年一遇的風暴（或在任何給定年份發生的機率為萬分之一的風暴）在每個地點會產生多大的風暴潮。 對於坦帕來說，由於淺水區和低窪地勢，它非常容易受到風暴潮的影響，這個數值是 19 英尺。 歷史上在那裡測得的最高風暴潮是 1848 年坦帕灣颶風產生的 15 英尺。
對於凱恩斯來說，它位於昆士蘭州的最北部，近年來曾多次險遭風暴襲擊，萬年一遇的風暴潮也達到了 18 英尺左右，而對於波斯灣的迪拜來說，這個數值是 13 英尺。
變暖相當大地增加了模型中每個事件的機率，坦帕當前萬年一遇的風暴到本世紀末將變為 2,500 年一遇至 700 年一遇的風暴（假設溫室氣體排放量高）。
令人驚訝的結果
迪拜的情況尤其令研究人員震驚，因為模型表明，即使是中等強度的風暴也可能產生極高的風暴潮，並且在適當的情況下，強風暴可能達到遠高於有記錄以來最強風暴的強度，風暴潮高達 23 英尺（儘管這些風暴將比萬年一遇的風暴還要罕見 3 到 20 倍）。
“這些結果非常令人驚訝，” 林說，考慮到波斯灣從未觀測到風暴，“但我們在那裡得到了非常強烈的風暴。” （雖然海灣的水域非常溫暖，這有利於颶風的形成，但該地區低溼度和高風切變不利於風暴形成。）
科辛說，這些結果“就這些重現期變化幅度而言，是令人擔憂的結果”。 但他警告說，由於這種風暴仍然非常罕見，因此這些結果可能對災害規劃意味著什麼，還需要在未來進行研究。
此外，與迄今為止的大部分氣候模型不同，這項研究中發現的極端風暴機率的增加，既源於向更強烈的颶風的轉變，也源於颶風頻率的總體增加。 大多數模型迄今為止表明，全球颶風數量可能會下降。
林說，她和伊曼紐爾希望使用其他模型來研究同樣的問題，看看會得出什麼結果。
這項研究的結果中也沒有考慮海平面上升，海平面上升被認為是變暖對未來颶風影響的最確定的影響。 即使在未來一個世紀內颶風的變化很小，海平面上升也意味著風暴潮事件將比今天更嚴重。
本文經 Climate Central 許可轉載。 該文章於 2015年9月1日首次發表。