Новый анализ сравнивает 22 названных шторма с возможными ураганами будущего

Будут ли будущие ураганы напоминать Хосе 2017 года (вверху) и Марию? У ученых есть новые ответы.

21 мая 2018 г.

Найти похожие истории на NSF's область интересов геонаук и риска ,

Ученые разработали подробный анализ того, как 22 недавних урагана будут отличаться, если они сформируются в условиях, предсказанных в конце 21-го века.

Хотя трансформация каждой бури будет уникальной, в целом ураганы станут немного сильнее, немного медленнее и намного влажнее.

В одном примере, ураган Айк, который в 2008 году убил более 100 человек и опустошил часть побережья Мексиканского залива США, мог иметь на 13 процентов более сильный ветер, двигаться на 17 процентов медленнее и быть на 34 процента влажнее, если он сформируется в будущем, теплый климат.

Другие бури могут стать немного слабее (например, ураган Эрнесто) или двигаться немного быстрее (например, ураган Густав). Никто не станет более сухим. Количество осадков, имитирующих будущие штормы, увеличится в среднем на 24 процента.

В исследовании, проведенном учеными Национального центра атмосферных исследований (НКАР) и опубликованном в Журнале климата , сравниваются компьютерные симуляции с высоким разрешением более 20 исторических, названных атлантических штормов, со вторым набором симуляций, которые идентичны, но для более теплый и влажный климат, соответствующий средним научным прогнозам на конец столетия.

Будущее с ураганом Харви, как дожди

«Наши исследования показывают, что в будущем ураганы могут выпасть значительно больше дождей», - сказал ученый NCAR Этан Гутманн, который руководил исследованием. «Ураган Харви продемонстрировал в прошлом году, насколько это опасно».

Харви в некоторых местах выпал более 4 футов дождя, побив рекорды и вызвав разрушительное наводнение в районе Хьюстона.

Исследование финансировалось Национальным научным фондом (NSF), который является спонсором NCAR, и DNV GL (Det Norske Veritas Germanischer Lloyd), глобальной компанией по обеспечению качества и управлению рисками.

«Это исследование показывает, что число сильных ураганов в процентах от общего количества ураганов в год может увеличиваться», - сказал Эд Бенсман, директор программы в Отделе атмосферных и геопространственных наук NSF, который поддержал исследование. «С ростом развития вдоль береговой линии, это имеет важные последствия для будущего урагана».

Нажав на обширный набор данных, чтобы увидеть штормы

Поскольку все больше людей и предприятий переезжают в прибрежные районы, потенциальное влияние изменения окружающей среды на ураганы имеет серьезные последствия для общественной безопасности и экономики.

По данным перестраховочной компании Munich RE, прошлогодний сезон ураганов, который, согласно перестраховочной компании Munich RE, принес убытки в размере 215 млрд долларов, был самым дорогим за всю историю наблюдений.

Ученым было трудно изучить, как ураганы могут измениться в будущем, поскольку климат продолжает нагреваться. Большинство климатических моделей, которые обычно работают в глобальном масштабе на протяжении десятилетий или столетий, не имеют достаточно высокого разрешения, чтобы «видеть» отдельные ураганы.

С другой стороны, большинство погодных моделей работают с достаточно высоким разрешением, чтобы точно представлять ураганы, но из-за высокой стоимости вычислительных ресурсов они обычно не используются для моделирования долгосрочных изменений климата.

В текущем исследовании исследователи воспользовались огромным новым набором данных, созданным в NCAR. Ученые запустили модель Weather Research and Forecasting (WRF) с высоким разрешением (4 километра, или около 2,5 мили) над смежными Соединенными Штатами в течение двух 13-летних периодов.

Моделирование заняло около года для запуска на суперкомпьютере Йеллоустоун в суперкомпьютерном центре NCAR-Вайоминг в Шайенне.

Первый набор прогонов моделирует погоду, развернутую в период между 2000 и 2013 годами, а второй моделирует те же погодные условия, но в климате, который теплее примерно на 5 градусов по Цельсию (9 градусов по Фаренгейту) - ожидаемое количество потеплений к концу века.

Опираясь на огромное количество данных, ученые создали алгоритм, который позволил им идентифицировать 22 названных шторма, которые появляются с очень похожими треками в исторических и будущих симуляциях, что позволяет легче сравнивать ураганы.

Как группа, штормы в симуляциях будущего имели на 6 процентов более сильную среднечасовую максимальную скорость ветра, чем в прошлом. Они также двигались на 9% медленнее и имели среднечасовую максимальную норму осадков на 24%. Средний радиус шторма не изменился.

Каждый шторм уникален

«Некоторые прошлые исследования также использовали WRF с высоким разрешением для изучения воздействия изменения климата на ураганы, но эти исследования, как правило, рассматривали один шторм, такой как Сэнди или Катрина», - сказал Гутманн.

«Что мы видим при рассмотрении более 20 штормов, так это то, что некоторые изменяются в одну сторону, а другие изменяются по-другому. Существует так много вариантов, что вы не можете изучить одну бурю, а затем экстраполировать ее на все штормы».

Но во время штормов была одна постоянная особенность: все они вызывали больше дождя.

Хотя исследование проливает свет на то, как конкретный шторм может выглядеть в более теплом климате, оно не дает представление о том, как изменение окружающей среды может повлиять на возникновение шторма. Это связано с тем, что проанализированные в этом исследовании ураганы сформировались за пределами региона, моделируемого моделью WRF, и перешли в моделирование WRF как полностью сформированные штормы.

Другие исследования показали, что в будущем может сформироваться меньше штормов из-за повышения стабильности атмосферы или большего сдвига ветра на высоком уровне, хотя штормы, которые формируются, склонны быть более сильными.

«Возможно, что в будущем климате крупномасштабные атмосферные изменения не позволят некоторым из этих штормов сформироваться», - сказал Гутманн. «Но из этого исследования мы получаем представление о том, что мы можем ожидать от формирующихся штормов».

Соавторами исследования являются ученые NCAR Рой Расмуссен, Чанхай Лю, Киоко Икеда, Синди Брюер и Джеймс Дон, а также Лука Гарре, Питер Фри-Хансен и Видийнмала Велдор, все из DNV GL.

-NSF-

Контакты для СМИ
Шерил Дибас, NSF, (703) 292-7734, электронная почта: [email protected]
Лаура Снайдер, NCAR, (303) 497-8605, электронная почта: [email protected]

Национальный научный фонд (NSF) является независимым федеральным агентством, которое поддерживает фундаментальные исследования и образование во всех областях науки и техники. В 2019 финансовом году его бюджет составляет 8,1 миллиарда долларов. Фонды NSF достигают всех 50 штатов посредством грантов почти 2000 колледжей, университетов и других учреждений. Каждый год NSF получает более 50 000 конкурсных предложений для финансирования и получает около 12 000 новых премий за финансирование.

Получайте обновления новостей по электронной почте

Полезные сайты NSF:
Домашняя страница NSF: https://www.nsf.gov
Новости NSF: https://www.nsf.gov/news/
Для СМИ: https://www.nsf.gov/news/newsroom.jsp
Научно-техническая статистика: https://www.nsf.gov/statistics/
Поиски наград: https://www.nsf.gov/awardsearch/

Похожие