Onderzoekers weten dat meer, en gevaarlijker, stormen zijn begonnen op te treden als het klimaat opwarmt. Een team van wetenschappers heeft een onderliggende verklaring gerapporteerd, met behulp van meteorologische satellietgegevens verzameld over een periode van 35 jaar.

Het onderzoek van de beweging en interactie van mechanische energieën door de atmosfeer, gepubliceerd op 24 januari in het tijdschrift Natuurcommunicatie , is de eerste die langetermijnvariaties van de Lorenz-energiecyclus onderzoekt - een complexe formule die wordt gebruikt om de interactie tussen potentiële en kinetische energie in de atmosfeer te beschrijven - en biedt een nieuw perspectief op wat er gebeurt met het broeikaseffect.

"Het is een nieuwe manier om te kijken naar en uit te leggen wat mensen hebben waargenomen, " zei Liming Li, assistent-professor natuurkunde aan de Universiteit van Houston en corresponderende auteur van het artikel. "We ontdekten dat de efficiëntie van de wereldwijde atmosfeer van de aarde als warmtemotor de afgelopen vier decennia toeneemt als reactie op klimaatverandering."

In dit geval, verhoogde efficiëntie is geen goede zaak. Het suggereert dat meer potentiële energie wordt omgezet in kinetische energie - energie die atmosferische beweging aanstuurt - wat resulteert in een groter potentieel voor destructieve stormen in regio's waar de conversie plaatsvindt.

"Onze analyses suggereren dat de meeste energiecomponenten in de Lorenz-energiecyclus positieve trends hebben, " schreven de onderzoekers. "Als gevolg hiervan, de efficiëntie van de aardatmosfeer als warmtemotor is de afgelopen 35 jaar toegenomen."

Naast Li, onderzoekers die bij het werk betrokken zijn, zijn onder meer Yefeng Pan, eerste auteur en voormalig promovendus aan de UH; Xun Jiang, universitair hoofddocent aard- en atmosferische wetenschappen aan de UH; Gan Li, Wentao Zhang en Xinyue Wang, alle Guilin University of Electronic Technology; en Andrew P. Ingersoll van het California Institute of Technology.

De onderzoekers gebruikten drie onafhankelijke meteorologische datasets om variabelen te volgen, waaronder driedimensionaal windveld, veld met geopotentiaalhoogte en temperatuurveld op punten over de hele wereld van 1979 tot 2013. Vervolgens gebruikten ze de gegevens om de Lorenz-energiecyclus van de wereldwijde atmosfeer te berekenen. Zo'n energiecyclus in de atmosfeer heeft een grote invloed op het weer en het klimaat.

Eerdere studies hadden betrekking op perioden van slechts vijf en tien jaar vóór 1973, zei Li. "Nu kunnen we de Lorenz-energiecyclus van de mondiale atmosfeer gedurende de afgelopen 35 jaar onderzoeken, met behulp van op satellieten gebaseerde waarnemingen, " hij zei.

Hoewel de onderzoekers meldden dat de totale mechanische energie van de mondiale atmosfeer in de loop van de tijd constant blijft, er is een significante toename geweest in wat zij omschrijven als "wervelende energieën, " of de energieën geassocieerd met stormen, wervelingen en turbulentie.

Li zei dat de positieve trends voor wervelende energieën vooral uitgesproken waren op het zuidelijk halfrond en in delen van Azië, en de onderzoekers wijzen erop dat intensivering van de stormactiviteit boven de zuidelijke oceanen en toenemende droogte in Centraal-Azië bijdragen aan de positieve trends.

"Dit is een nieuw perspectief om de opwarming van de aarde te verklaren vanuit een energiestandpunt, " hij zei.