颶風艾達:氣候變化如何影響風暴

氣溫上升正在增加新奧爾良和其他沿海地區的颶風風險

A resuce team searches a flooded neighborhood from a high water vehicle.

2021年8月30日星期一,在美國路易斯安那州拉普拉斯,急救人員駕駛高水位車輛穿過被洪水淹沒的街道,從颶風艾達留下的洪水中營救居民。

以下文章經The Conversation許可轉載,該網站是報道最新研究的線上出版物。

2021年8月29日,颶風艾達以150英里/小時的風速襲擊路易斯安那州海岸,恰好是颶風卡特里娜幾乎在同一路徑上摧毀新奧爾良16年後的同一天。


關於支援科學新聞

如果您喜歡這篇文章,請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道: 訂閱。透過購買訂閱,您正在幫助確保關於塑造我們當今世界的發現和想法的具有影響力的故事的未來。


艾達是該州有記錄以來最強烈的熱帶風暴之一。它的風暴潮不如卡特里娜,但它迅速淹沒了堤壩系統外的街道和房屋,許多居民被強制疏散。新奧爾良的大部分重建的堤壩似乎已經穩固,但強風掀翻了屋頂,颳倒了樹木,並對輸電線路造成了“災難性破壞”,導致該地區停電。

我們檔案中的四篇文章,由氣象學家和大氣科學家撰寫,提供了一些關於為什麼新奧爾良地區面臨強烈颶風的高風險以及氣候變化與這些強風暴有何關係的一些見解。

1. 有些地區更容易受到颶風破壞

新奧爾良是美國沿海地區颶風風險最高的地區之一。美國國家海洋和大氣管理局的一項分析估計,該地區很可能在50海里範圍內每七年左右就會遭遇一次颶風,每20年左右就會遭遇一次大型颶風。

佛羅里達大學氣象學家雅典娜·馬鬆解釋說,有幾個特徵可能會使一個地區面臨更高的破壞性颶風風險

她寫道,一個因素是時間。風暴往往在季初襲擊德克薩斯州和大西洋海岸,而墨西哥灣北部海岸從8月下旬到10月面臨更高的風險。在秋季晚些時候,信風傾向於將風暴推離墨西哥灣西部。

另一個因素是海底的形狀。像路易斯安那州這樣的淺大陸架會產生強烈的風暴潮。艾達到來時,部分海岸被超過9英尺的水淹沒。

馬松說,風暴路徑的條件,特別是水溫,在很大程度上決定了熱帶風暴是否會變成危險的颶風。

“颶風的形成需要三個關鍵要素:至少約華氏80度(26.5攝氏度)的溫暖海面水,從海面延伸到大約20,000英尺的厚層溼氣,以及最小的垂直風切變,這樣雷暴就可以垂直增長而不會中斷,”馬松寫道。

颶風艾達具備所有這三個要素。當艾達穿過時,墨西哥灣的表面異常溫暖,溫度在華氏85至90度左右(29.4至32.2攝氏度)。風暴也有充足的水分和極小的風切變來阻止它。

2. 氣候變化與颶風有何關係?

2020年的颶風季節打破了記錄,產生了30場命名風暴,7場3級或更高強度的大型颶風,以及10場像艾達一樣在登陸前經歷了快速增強的風暴

在分析2020年颶風季時,賓夕法尼亞州立大學的大氣科學家詹姆斯·魯珀特和佛羅里達州立大學的艾莉森·溫討論了氣候變化在提高颶風風險中的作用

關於氣候變化是否會影響颶風數量的問題,颶風頻率沒有可檢測到的全球趨勢,使用計算機模型的研究也得出了相互矛盾的結果,魯珀特和溫寫道。但是,他們說,有一種趨勢是風暴更加強烈——那些像颶風艾達一樣,屬於3級及以上的風暴。

“由於海洋溫度控制著熱帶氣旋的潛在強度,氣候變化很可能是這一趨勢的幕後推手,預計將會持續,”他們說。“美國也正在看到更多降雨量極大的風暴。隨著氣溫升高,更多的水能夠蒸發到大氣中,導致空氣中水分增多。”

3. 氣候變化和風暴潮

氣候變化還以另一種方式影響颶風破壞的程度:它逐漸增加了風暴潮的風險。

風暴潮——颶風推向岸邊的大量海水——是對任何颶風造成的生命和財產的最大威脅之一。風暴潮的高度和範圍取決於颶風的強度和大小,但海平面上升正在提高海洋的基線高度,賓夕法尼亞州立大學氣象學家安東尼·迪德萊克解釋說。

“隨著水變暖,它會膨脹,並且隨著全球氣溫的升高,在過去的一個世紀裡,海平面緩慢上升。來自冰蓋和冰川融化的淡水也增加了海平面上升。它們共同提高了背景海洋高度,”迪德萊克寫道。“當颶風來臨時,較高的海洋意味著風暴潮可以將水帶到更內陸的地方,造成更危險和更廣泛的影響。”

4. IPCC關於颶風

聯合國政府間氣候變化專門委員會的最新全球氣候分析提供了類似的結論。

它討論了證據,表明現在的颶風比 40 年前更加強烈,正在加速增強,並且正在減緩其前進速度,導致更多的降雨。溫室氣體排放對這些變化的影響仍在確定之中;該報告關於海洋和海平面上升章節的作者羅伯特·科普說,顆粒物汙染的減少也產生了重要影響。

“全球變暖最明顯的影響是,溫暖的大氣層容納更多的水,導致更極端的降雨,例如 2017 年颶風哈維期間的情況,”科普解釋道。“展望未來,我們預計颶風的風力和降雨量將繼續增加。”

本文最初發表於The Conversation。閱讀原文

© .