Je hurikánová sezóna horší kvůli klimatickým změnám? Vědec vysvětluje

Hurikán Harvey, s jeho historickým množstvím srážek nad Texasem, následovaný řetězcem Hurricanes Irma, Jose, a Katia v povodí Severního Atlantiku v roce 2017, vyvolal dlouhodobé otázky o jakémkoliv spojení mezi hurikány a klimatem.

Můžeme skutečně vinit tyto nedávné hurikány na klimatických změnách? Nebo jsou to prostě náhoda přírody, která se děje jednou za několik desetiletí, podobná trojici hurikánů Beulah, Chloe a Doria v roce 1967?

Viz také: Hurikán Florence: Čas příjezdu, předpověď srážek, předpověď povodní

Odpovědi na tyto otázky jsou jádrem současného výzkumu klimatického hurikánu, kterému se snaží vědci z oblasti atmosféry porozumět. Existují náznaky, že změna klimatu může ovlivnit hurikány několika různými způsoby. Tyto signály jsou však neprůkazné vzhledem k našemu nedostatečnému pochopení toho, jak hurikány interagují s prostředím.

Odkaz na teplotu oceánu

Stejně jako virus chřipky morfuje v různých prostředích a stává se více infekční v chladných zimních teplotách, hurikány závisí na okolním prostředí pro jejich existenci a pohyb. Do jaké míry ovlivňuje okolní prostředí vývoj hurikánů, patří mezi nejrozšířenější témata výzkumu hurikánů.

Důkaz o roli životního prostředí v rozvoji hurikánu byl zaznamenán od počátku padesátých let, nicméně významný milník dosáhl Kerry Emanuel na MIT ve studiích dynamiky hurikánů koncem osmdesátých let.

Jeho myšlenkou bylo zvážit hurikány jako tepelné motory, které mohou extrahovat teplo z povrchu oceánu a odvádět ho na horní troposféře. Tímto způsobem byl Emanuel schopen získat matematické vyjádření, které ukazuje, jak maximální potenciální intenzita, kterou hurikán může v daném prostředí dosáhnout, závisí na teplotě a teplotě mořské hladiny v blízkosti vrcholu atmosférické troposféry kolem 14 kilometrů, nebo 8,8 mil nad hladinou. moře. Teplejší teplota na povrchu moře by podle Emanuelovy formulace vedla k vyšší intenzitě.

V podstatě Emanuelův vztah mezi intenzitou hurikánů a teplotou na povrchu moře určuje, jak silný může být hurikán pro dané podmínky prostředí. Četné studie pak potvrdily důležitost teploty povrchu moře při kontrole maximální intenzity hurikánu a naznačují nárůst o 2 až 3% v hurikánové síle na 1 stupeň zvýšení hladiny mořské hladiny za příznivých podmínek.

Z tohoto pohledu je tedy velmi lákavé tvrdit, že změny intenzity hurikánu musí být spojeny s globálním klimatem vzhledem k zásadní úloze teplot oceánu ve vývoji hurikánů. Mnohé studie klimatologie intenzity hurikánu totiž považují teplotu oceánu za hlavní proxy pro zjištění budoucího trendu změny intenzity hurikánu.

Společný konsenzus mezi těmito studiemi je závěrem, že budoucí hurikány budou mít tendenci být silnější než ty v současném klimatu, za předpokladu, že teplota na povrchu moře bude pokračovat v současném trendu oteplování do budoucnosti.

Při pohledu na extrémy pro stopy

I když můžeme očekávat nárůst intenzity hurikánu v důsledku stoupajících teplot oceánu, jak interpretovat tento výsledek na jeden konkrétní hurikán se ukazuje být velmi odlišný.

Pro intuitivní zobrazení toho, jak těžké to může být, zvažte, jak může změna klimatu ovlivnit aspekty našeho počasí, jako je denní změna teploty.

Například budoucí oteplení teploty vzduchu o 0,5 stupně v příštích 10 letech by bylo většinou maskováno jakoukoliv denní změnou teploty, která je v rozmezí 10 stupňů mezi dnem a nocí. V tomto smyslu by bylo ukvapené přejít k závěru, že vysoká intenzita hurikánu Harvey nebo Irma je způsobena klimatickými změnami, jednoduše proto, že kolísání místních povětrnostních podmínek by mohlo přispět mnohem více než signály klimatických změn.

Kromě každodenních výkyvů intenzity v důsledku místních podmínek prostředí mohou hurikány také vykazovat chaotické chování, které způsobuje, že se jejich intenzita velmi liší. Nedávná studie ukázala, že vnitřní variace intenzity hurikánu by mohly být až 10-18 mil za hodinu, což je větší než to, co by bylo způsobeno změnou klimatu.

Na druhou stranu bychom neměli naivně popírat žádné tvrzení, že extrémní dopady hurikánu Harvey nebo Irma jsou příznaky klimatických změn.

Některé výzkumy ukázaly, že změna globálního klimatu by mohla vést k posunu chování proudových proudů v Severní Americe. Záplavy související s Harveyem byly zčásti neobvyklé, protože bouře se zastavila nad Texasem mnohem déle než kterýkoli jiný hurikán. Zatímco naše současné znalosti nám neumožňují spojit Harveyovu intenzitu s jakýmikoli specifickými změnami klimatu, abnormalita Harveyho, která se dlouhodobě zastavuje nad zemí, by mohla být projevem posunu celosvětového oběhu v teplejším klimatu.

Podobně i vznik trojnásobných hurikánů v Atlantském oceánu během září 2017 by mohl být dalším potenciálním signálem příznivějších podmínek pro vznik hurikánu v důsledku změny klimatu.

Z hlediska klimatologie je to četnost a velikost těchto abnormálních extrémů, jako je prodloužená doba nad zemí hurikánu Harvey nebo extrémní intenzita hurikánu Irma, které jsou často pro výzkumné pracovníky velmi zajímavé. Je to proto, že tyto extrémy jsou signály klimatických změn, které lze odlišit od každodenních variací.

Limity našeho porozumění

Spolu s přímými dopady klimatu na intenzitu hurikánů je dalším možným vlivem klimatu na hurikány posun hurikánové dráhy v budoucím klimatu.

Změna principu globální cirkulace vzduchu by v zásadě mohla ovlivnit toky řízení, které vedou hurikánový pohyb, podobně jako list nesený řekou. Variace v globálním oběhu spojené se změnou klimatu by tak mohly zavést další stupeň variability dopadů hurikánů, které musíme vzít v úvahu.

Nedávná klimatologická studie vedená Jamesem Kossinem na univerzitě ve Wisconsinu navrhla, aby hurikánová maximální intenzita byla umístěna v zahřívacím klimatu. Na rozdíl od spojení mezi intenzitou hurikánu a okolním prostředím je však v současné době mnohem těžší kvantifikovat vazbu mezi globální změnou oběhu a hurikánovým hnutím.

Viz také: Hurikán Florence Evakuace: Jižní Karolína se obrátila I-26 do jednosměrné ulice

Zatímco výzkum hurikánů nám dává dobrý pocit, jak by se hurikány změnily v teplejším klimatu, změnou této změny a zejména vázáním jedinečného rysu jednoho specifického hurikánu na změnu klimatu, je nad současnou úroveň důvěry.

Ve skutečnosti existuje několik dalších faktorů, které by mohly silně zasahovat do vývoje hurikánů, jako je změna atmosférické teploty s výškou. Tyto faktory přímo ovlivňují interakci hurikánů s okolním prostředím. Je však velmi obtížné je kvantifikovat v souvislosti se změnou klimatu kvůli různým časovým měřítkům mezi vývojem hurikánů - měřeným v řádu dnů a týdnů - a změnou klimatu, ke které dochází v průběhu desetiletí.

Z pohledu vědce je nedostatek porozumění dopadům klimatu na hurikány zklamáním, ne-li dráždivý. Na druhé straně nás tyto nejistoty nadále motivují k hledání jakéhokoli možného spojení mezi hurikány - včetně jejich intenzity, četnosti, doby vzniku a umístění - a klimatu. Je zapotřebí lepšího porozumění vztahu hurikán-klima, neboť v konečném důsledku může znalost pomoci sloužit společnosti.

Tento článek byl původně publikován na Konverzaci Chanh Kieu. Přečtěte si originální článek zde.