science >> Wetenschap >  >> Natuur

Nauwkeurige voorspelling van orkaankracht versus oceaantemperatuur

Krediet:CC0 Publiek Domein

Het orkaanseizoen 2020 had een record van 30 benoemde stormen, 13 daarvan werden orkanen en zes werden grote orkanen. Vergelijk dat met het gemiddelde stormseizoen, die historisch gezien 12 benoemde stormen produceert, zes orkanen, en drie grote orkanen. Het is duidelijk dat orkanen zowel in aantal als in intensiteit toenemen.

Onderzoekers doen al jaren onderzoek naar de relatie tussen watertemperatuur en orkaanfrequentie. Er zijn suggesties geweest dat naarmate de temperatuur stijgt, stormen worden krachtiger.

Nutsvoorzieningen, Tandon-onderzoeker Edward Wolf heeft nieuw onderzoek uitgebracht dat beide feiten bevestigt. Bij het bestuderen van recente orkaangegevens, Wolf was in staat om de temperatuur van de oceaan te lokaliseren waar het mogelijk wordt om orkanen te vormen. Die temperatuur is ongeveer 26,5 graden Celsius. Net zoals water kookt bij 100 graden Celsius (en niet een graad lager), weerpatronen kunnen niet in een orkaan veranderen totdat deze watertemperatuur is bereikt.

Wolf ontwikkelde ook een eenvoudig algoritme dat de ernst van een storm kan voorspellen door de temperatuur van het water eronder te meten. Naarmate de temperatuur stijgt, de ernst van de storm neemt op een consistente en meetbare manier toe. Dit bewijst niet alleen dat watertemperatuur en stormkracht direct met elkaar samenhangen, het zou een hulpmiddel kunnen zijn om de kracht van een storm efficiënt te meten - een systeem voor vroegtijdige waarschuwing dat gemeenschappen op hun pad kan helpen zich voor te bereiden.

Wolf's onderzoek levert ook een verrassend detail op:het algoritme dat beschrijft hoe de ernst van de storm toeneemt in verhouding tot de oceaantemperaturen, vindt een directe analoog in ferromagnetisme - de sterkte van het veld van een ijzermagneet:de temperatuurgedefinieerde faseverandering van ferromagnetisme volgt dezelfde kritische exponentformule T -Tc ⅓ bepalende verschuiving naar magnetisme bij specifieke temperaturen.

Onderzoekers kunnen nu de uitgebreide wetenschappelijke literatuur over ferromagnetisme gebruiken om orkaanvorming te bestuderen, die van nature minder ruwe gegevens heeft om mee te werken. Wolf was in staat om eerdere ijzerstudies te gebruiken om zijn algoritme te verfijnen, het produceren van nog fijnere gegevens.