当卡特里娜飓风于8月25日星期四向前蒸时,美国东南部海岸的居民呼吸了一口气。暴风雨以较弱的飓风过渡,评级为1级风暴,规模从1到5。这场风暴向西移动时,墨西哥水域的温暖湾吸收了能量,进入了5级怪物,然后稍微削弱了它,直到将其撞到密西西比岸的海岸为4级飓风。大量的雨水和海水激增淹没了洪水控制的措施,并在附近的蓬彻特湖湖上打破了堤防,剥夺了新奥尔良的水,最多20英尺的水,并将城市倒入混乱中。



卡特里娜飓风的残酷性使许多人询问怪物风暴是仅仅来自机会还是来自更持久的东西 - 全球变暖。尽管众所周知,飓风的数量和强度自然会有所不同,几年来造成许多暴力飓风,而其他几乎没有任何飓风,但卡特里娜飓风并不是最近记忆中唯一异常破坏性的事件。 1992年,飓风安德鲁(Andrew)登上排行榜,这是当时有记录的美国飓风最高的飓风,在佛罗里达州造成了2500万美元的伤害,这是卡特里娜飓风一定会破产的记录。
根据国家海洋和大气管理局(NOAA)的数据,在热带大西洋中,自1995年以来,飓风数量一直在上升。 2004年,佛罗里达州在118年内遭受了最严重的飓风季节,其中9次飓风被归类为主要飓风。在2005年,NOAA的预测预测该地区又一个高于平均水平的飓风季节。
科学家在二氧化碳和其他温室气体的工业和汽车释放引起的气候变化是否正在推动这些统计数据。大多数气候科学家说,影响洋流和大气温度的天然,环状现象(例如太平洋和北大西洋振荡的El ni±o),这是十年到十年至十年的飓风数量,这与全球变暖无关。一些研究人员说,这些现象也导致了所有观察到的风暴强度变化。
但是,许多其他气候科学家现在都指出全球变暖是全球日益严重的飓风的罪魁祸首。科学理论和计算机建模都预测,随着人类活动的加热,较高的海面温度将加剧飓风,增加风速和降雨量。现在,一些新的研究表明,气候变化已经使飓风变得更加强大。
许多科学家预测,暴风雨暴力的增加将对沿海社区产生影响。
烹饪风暴
飓风从海洋水分和热量中获得破坏力。随着海洋和大气变暖,更多的水从海面蒸发。当水分到达凉爽的高层大气时,它会凝结,释放最初蒸发的能量。 NOAA的地球物理流体动力学实验室的气象学家Tom Knutson说,这种“潜热”为不断增长的风暴提供了动力
马萨诸塞州剑桥技术学院的克里·伊曼纽尔(Kerry Emanuel)说,海面的温暖如何变暖,蒸发水攀升的大气层有多温暖。 1987年,伊曼纽尔(Emanuel)预测,随着全球变暖,这种速度限制将上升,飓风将升级发动机。
努特森同意:“如果气候温暖,飓风有可能变得更加激烈。”他和弗吉尼亚州诺福克市旧自治领大学的罗伯特·E·图莉亚(Robert E.如果研究人员预测2004年9月15日预测,如果二氧化碳的大气浓度是全球变暖最大的温室气体,则在接下来的80年中,风速将上升约5%,研究人员预测2004年9月15日气候杂志。
此外,随着全球变暖伴随的大气水分的增加,飓风降雨将增加约18%,努特森和图莉亚计算。
但是实际上,飓风内降雨的变化很难挑出。伊曼纽尔指出,飓风在局部爆发中倾盆大雨,但是雨量量往往会被广泛分散,并且常常错过主要的倾盆大雨。另外,大多数飓风都不撞击土地,降雨可以计算。他说:“这是一个无望的测量问题。”
北卡罗来纳州阿什维尔国家气候数据中心的帕维尔·格罗斯曼(Pavel Groisman)说,他的工作和其他工作没有显示出飓风倾倒的总降雨的可衡量变化。他报道:“当我们有很强的飓风时,我们看不到降水强度的变化。”
Knutson和Tuleya预测的飓风强度仅增加了5%,许多研究人员表明,至少在接下来的几十年中,归因于El Ni±O或北大西洋振荡的可变性会使全球变暖所带来的任何变化都相形见war。
NOAA的大西洋海洋学和迈阿密的气象实验室的克里斯托弗·兰迪(Christopher Landsea)说:“该领域的人们的想法是,我们将在未来几十年看到任何全球变暖和飓风协会。”
所有人
但是,研究人员最近发现了与全球变暖相关的风暴强度趋势。在8月4日自然,伊曼纽尔(Emanuel)报告了第一个证据,表明今天的飓风比30年前的飓风更强大。
为了衡量风暴强度,伊曼纽尔(Emanuel)制定了一项措施,他称之为动力散失指数。对于过去一个世纪的热带大西洋和西太平洋的每个北半球飓风,他使用风暴的最大风速和寿命来计算一个估计飓风所消耗的能量的数字。伊曼纽尔说,该测量还涉及飓风可能对建筑物和建筑造成的总损害。
总体而言,他发现在过去30年中,在他研究的所有地区,功率散落指数增加了一倍,他说这可能反映了同一时期全球变暖的影响。他说:“我很高兴看到全球这种向上的趋势。” “这是一个很大的趋势。”
Landsea认为,飓风数据的历史记录问题使伊曼纽尔的结论不确定。在过去的一个世纪中,包括飞机和卫星,以不同的方式测量了风速。 Landsea说,为了使这些不同的测量随着时间的流逝兼容,伊曼纽尔必须采用可能引起偏见的校正因素。
Landsea说:“他可能认为这是将飓风和全球变暖的吸烟枪,但我不愿说这一点。”
伊曼纽尔(Emanuel)承认,风速数量不确定。但是,他说,有几个因素缓解了这个问题。例如,伊曼纽尔(Emanuel)说,随着时间的流逝,他的风速数据与海面温度完全相关,与风速相比,已经仔细测量了风速。
他说:“每个证据都有一个问题,但是当您将它们全部带到同一方向时,它们都指向相同的方向。”
纳拉甘西特(Narragansett)罗得岛大学的海洋学家艾萨克·吉尼斯(Isaac Ginis)说,这项措施为飓风强度可能已经上升提供了强烈的建议。他说:“根据我在伊曼纽尔(Emanuel)的论文中看到的内容,信号是如此强大,以至于它看起来对我很有说服力。”
此外,伊曼纽尔的发现不再独自一人。自1970年以来,大型飓风的数量似乎有所增加,而较小的飓风已经不那么普遍了。科学。他说:“我们所做的是表明,剧烈风暴的数量实际上有所增加。”
为了计算全世界在风暴强度的每个类别中的飓风,荷兰和他的同事自1970年以来就使用了科学家收集的卫星数据。他们发现,在过去35年中,4和5类中的风暴数量增加了一倍,而类别中的风暴却减少了1至3。他说,总的来说,较大的风暴现在发生了20%至35%的频率。
该报告的合着者彼得·韦伯斯特(Peter Webster)说:“卡特里娜飓风的强度与我们一直在发现的风暴类型一致,这些风暴在全球范围内都在增加。”
韦伯斯特指出,卡特里娜飓风在墨西哥湾的异常温暖的水域上加强了。如果温暖的补丁较浅,飓风可能会搅动较冷的水,从而降低风暴的强度。但是,他警告说,温暖的区域和卡特里娜飓风的强度都不一定归因于全球变暖而不是机会。
台风
飓风的强度可能会增加,但是韦伯斯特和荷兰在全球飓风总数没有变化。这些发现与其他人一起表明,飓风的总数保持不变,甚至随着世界的温暖而保持不变。
到目前为止,每年的飓风数量的平均价值左右为90。 “您看不到系统的趋势。”
未来的计算机模拟为预期的飓风频率带来了矛盾的结果。 “不同的模型给出了不同的东西,”哈德利气候预测与研究中心的露丝·麦克唐纳(Ruth McDonald)说。 “对于他们发现越来越少还是更多的暴风雨存在很大的不确定性。”
麦当劳和她的同事们使用了全球气候模型来预测随着未来17年的全球温暖,年度飓风数量将如何变化。他们的模型表明,到2022年,全球飓风数量将减少6%。气候动态。
日本国立环境研究所的Seita Emori说,研究中的不一致是由不同模型使用的不同空间量表产生的。大规模的气候模拟,例如麦当劳,看不见飓风,而飓风只有几公里。较小的型号不一定要考虑到正在发挥的所有气候变量。 Emori说,研究人员还对控制飓风起源的物理过程缺乏明确的了解。
为了更好地了解气候如何影响飓风的数字,诺克斯维尔大学田纳西大学的克劳迪娅·莫拉(Claudia Mora)正在研究过去。她正在检查树戒指,以改善目前飓风的历史记录。
她说:“树环是自然的档案。” “它们发生在几乎所有受飓风影响的沿海地区,它们完全是数据的。”
树木记录飓风是因为风暴改变了雨水的组成。水含有两种形式的氧。这些氧同位素始终具有相同数量的质子,但是它们具有不同的中子。含有更多中子的氧同位素的水分子比具有较少中子的氧同位素的分子重。
早期,飓风往往会降低含有沉重同位素的水分子,因此以后的降雨是同位素的。当这种轻量级的降雨进入土壤时,它被一棵树吸收并掺入其纤维素中。然后,科学家可以在单个树环中测量此信号。
在2005年8月的《地球系统过程》 2会议上,艾伯塔省卡尔加里的莫拉和她的同事报告说,他们已经测量了树环以估算从1770年到1997年的飓风频率。“我们正在努力发展长期记录,”莫拉说。
沿海前景
科罗拉多大学博尔德分校的罗杰·皮尔克(Roger Pielke)说,即使气候变化加强了飓风,这种变化并没有明显影响沿海社区。他说,在过去的一个世纪中,沿海人口增长并没有增加全球变暖。
在美国,沿海地区的人口密度比其他地方的人口密度更快(SN:3/27/04,p。197:沿海激增:随着越来越多的人搬到海岸,生态系统可能会遭受损失)。皮尔克说,在1980年至2003年之间,沿海人口攀升了28%,使更多的人进入了飓风可造的区域。仅佛罗里达州的沿海人口就飙升了75%。 Pielke补充说,这些居民也变得更加富裕,因此他们建造了更大,更昂贵的房屋并积累了更多的商品。当发生损坏其性质时,它的成本往往更高。
在一月人口和环境,皮尔克(Pielke)和他的同事们计算出来,未来气候变化造成的每一美元沿海损害,诸如此类的社会因素将产生22至60美元的额外损害。
佩尔克说:“社会因素将成为增加未来飓风成本的压倒性主导理由。”
伊曼纽尔(Emanuel)同意,当今美国造成飓风损害的全球变暖不是主要因素。他说,在袭击陆地的几场风暴中,随机变异性淹没了对飓风破坏成本的任何全球变暖影响。他预计,更快的飓风和降雨增加可能需要200年的时间才会影响美国的平均年度损害成本。
诺特森反驳说,尽管社会变化很重要,但飓风强度上升的影响不应被低估。他说:“对于个人房主来说,这确实很重要。”他说,如果飓风变得更加艰难,“这意味着他们的损害潜力正在上升。”
同时,许多研究人员认为,沿海社区应专注于为飓风做准备。皮尔克说,保险法规,建筑法规和工程改进都可以减轻飓风的费用。
皮尔克说:“ [卡特里娜飓风]应该是一个警钟,要求我们仔细查看我们的脆弱性。” “全球变暖是一个重要的话题 - 我绝对认为我们应该对此做出回应 - 但我们不应该将对全球变暖的反应与缓解灾难相混淆。”
本文指出:“ 2004年,佛罗里达州遭受了118年来最严重的飓风季节,其中9次飓风被列为专业。”确实,去年在北大西洋盆地形成的15种名为热带或亚热带风暴中的9个加强了飓风,其中6个实际上成为了主要的飓风,其中只有4次飓风,其中只有4次飓风 - 查理,弗朗西斯,伊万和珍妮(Charley,Frances,Ivan)和珍妮(Jeanne)直接影响了佛罗里达州。根据国家飓风中心的说法,去年只有六架飓风袭击了美国。
肖恩·波特
雪佛兰·蔡斯(Chevy Chase),医学博士。