2017年夏季和秋季，一系列破紀錄的颶風襲擊了美國墨西哥灣沿岸、東海岸、波多黎各和加勒比海地區。
颶風哈維給休斯頓帶來了難以置信的洪水。 艾爾瑪，北大西洋有記錄以來最強的兩個颶風之一，對佛羅里達州和許多加勒比海島嶼造成了嚴重破壞。瑪麗亞摧毀了波多黎各和維爾京群島。這場破壞引出了一個問題：氣候變化是否影響了這些極端事件？颶風很難解讀，但專家們正在逐漸瞭解我們變暖的世界可能對美國和全球的巨大風暴意味著什麼。
風暴強度
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許多專家確信，一個更溫暖的世界將會產生更強的風暴，並且已經在這樣做了。根據佛羅里達州立大學的氣候學家吉姆·埃爾斯納的研究（pdf），自1981年以來，最強颶風的最大風速已經上升。這是因為更高的海洋熱量為風暴提供了更多的能量，從而加劇了風暴的強度。2015年，颶風帕特里夏創下了當時北大西洋的最高風速記錄——每小時215英里。第二年，溫斯頓打破了記錄，成為南半球有記錄以來最強烈的氣旋。
風暴和變暖的海洋之間的動態部分是由於颶風在我們的氣候系統中發揮的作用：它們重新平衡地球的熱量。風暴以溼氣的形式從熱帶海洋中去除熱量，並將熱量泵入大氣層，在那裡熱量重新分配並輻射到太空中。“從某種意義上說，颶風是一個洩壓閥，”國家大氣研究中心氣候分析部門的高階科學家凱文·特倫伯斯解釋說。“從氣候角度來看，你需要一些颶風來冷卻海洋，以使其保持在合理的溫度。沒有其他現象可以發揮這種作用。”
頻率
氣候變化將如何影響颶風的頻率尚不清楚。一些專家預測整體數量可能會下降。特倫伯斯說，在重新平衡地球的熱量時，“一個大型颶風可以發揮四個小型颶風的作用。” 美國國家海洋和大氣管理局地球物理流體動力學實驗室的氣候科學家湯姆·克努特森說，幾乎所有模型都預測了這種效應——它們顯示，在更溫暖的氣候中，颶風的總數會減少。然而，埃爾斯納指出，“在這一點上仍然存在很大的不確定性。”
特倫伯斯和克努特森都認為，非常強烈的風暴的數量實際上可能會增加。一些研究表明，在全球範圍內，“我們最終會在高階——4級和5級——出現更多的風暴，”特倫伯斯說。特別是北大西洋可能會出現這種趨勢。埃爾斯納更加猶豫；他說，最強颶風的頻率也受到理想條件出現的影響——高層大氣中沒有風切變從上方撕裂風暴，其路徑中沒有陸地從下方破壞風暴，也沒有乾燥的空氣吸收其部分水分。“這些條件將如何或是否會改變是未知的，”他說。
大小和持續時間
科學家們仍然不確定氣候變化將如何影響颶風的物理廣度和持續時間。在他們的建模中，克努特森和他的團隊發現，到21世紀末，4級和5級風暴天的數量可能會略有增加。特倫伯斯認為，更高的海洋溫度可能意味著風暴的規模會變大，持續時間也會更長。不過，他指出，這些特徵取決於如何定義風暴的細節：例如，對於風暴在海洋中的廣度，邊界在哪裡劃定？“持續時間”是指其作為特定颶風類別（4、5）的時間，還是作為整體熱帶風暴的時間？
風暴潮
科學家們一致認為，氣候變化意味著更高的風暴潮正在襲擊海岸線。即使颶風沒有變得更強，這種情況也會發生。“一旦你有了更高的海平面基線，”克努特森說，“那將會增加風暴潮期間的水位。”例如，如果海平面高出半米，那麼風暴潮將比其他情況下高出半米。
降雨
專家們還預計，氣候變化可能會增加颶風降雨的強度。休斯頓地區前所未有的深度洪水肯定證明了這一觀點。溫暖的空氣可以容納更多的水蒸氣。對於颶風，“這可能會導致更高的效率；雲中降雨的速度會增加，”埃爾斯納說。“我們已經在其中一些風暴中看到了這一點。”克努特森給出了這種現象的數字：預計熱帶海面溫度每升高1攝氏度，颶風降雨率將上升7%。
擴大範圍
未來，世界上那些沒有經歷過颶風的地區可能會經歷颶風。隨著海洋變暖，氣旋風暴的範圍可能會擴大。“如果風暴保持在溫暖的水域上方，它就可以保持高強度，”埃爾斯納說。“如果那些溫暖的水域正在擴大，那麼你可能會在[新的]地方發現這些強烈的風暴。”特倫伯斯同意：“看看奧菲利亞吧，”它在10月份讓愛爾蘭和英國感到驚訝。
儘管科學家們正在調查這些潛在的變化因素，但他們警告說，其中許多因素仍然存在不確定性。颶風特別具有挑戰性，因為它們是如此複雜且相對罕見的事件。“不僅存在很大的可變性，而且可靠的記錄也很短——衛星[跟蹤]大約從1970年開始，”特倫伯斯說。此外，許多其他力量（pdf）——例如弱風切變和海面低壓——也會影響這種型別的風暴。
克努特森不像其他人那樣確定，是否有可能已經在記錄中看到全球變暖對這些因素的任何影響（除了海平面上升導致更高的風暴潮）。克努特森說，現在說“我們已經可以在資料中檢測到這種變化，並且它明顯不同於自然變異性”還為時過早。“這限制了我們對未來預測的信心。”
但埃爾斯納表示，颶風強度的增長已經在記錄中顯而易見。“已經表明，全世界最強烈的颶風正在變得更強，”埃爾斯納在給《大眾科學》的電子郵件中寫道。特倫伯斯更進一步。“所有此類風暴發生的環境都更溫暖和潮溼，我們知道這會產生影響，”他指出。“有證據表明，氣候變化已經與我們同在。”