science >> Wetenschap >  >> Natuur

Geboorte van een storm in de Arabische Zee valideert klimaatmodel

Cycloon Chapala boven de Golf van Aden 2 november 2015. Krediet:NASA-afbeelding door Jeff Schmaltz, LANCE/EOSDIS snelle reactie

Onderzoekers van Princeton University en de National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) rapporteren in het tijdschrift Natuur Klimaatverandering dat extreme cyclonen die zich in 2014 voor het eerst in de Arabische Zee hebben gevormd, het gevolg zijn van de opwarming van de aarde en waarschijnlijk in frequentie zullen toenemen. Hun model toonde aan dat de verbranding van fossiele brandstoffen sinds 1860 zou leiden tot een toename van de vernietigende stormen in de Arabische Zee tegen 2015, het is een van de eerste keren dat gemodelleerde projecties zijn gesynchroniseerd met echte waarnemingen van stormactiviteit, aldus de onderzoekers.

In oktober 2014, Cycloon Nilofar ontstond voor de westkust van India. Het ongebruikelijke systeem was de eerste extreem zware cycloonstorm (ESCS) - gedefinieerd door windsnelheden van meer dan 102 mijl per uur - die na het moessonseizoen in Zuid-Azië in de Arabische Zee verscheen. Cyclonen ontwikkelen zich gewoonlijk in de Arabische Zee na het moessonseizoen, maar niemand zo woest als Nilofar, die winden tot 130 mijl per uur produceerde en leidde tot de evacuatie van 30, 000 mensen in Indië.

Vervolgens, in 2015, twee nog sterkere extreme cyclonen kwamen binnen een week voor de Arabische Zee binnenrollen. Van 28 oktober tot 4 november Cycloon Chapala - de op één na sterkste cycloon die ooit op de Arabische Zee is geregistreerd - bracht winden tot 240 mijl per uur en stortte het equivalent van meerdere jaren regen op de droge naties van Jemen, Oman en Somalië. Cycloon Megh ontketende slechts een paar dagen later een tweede golf van vernietiging. De stormen hebben 27 mensen het leven gekost en de toch al kwetsbare economieën en infrastructuur van de getroffen landen verwoest. Het Jemenitische eiland Socotra werd verwoest door overstromingen en windschade.

De onderzoekers analyseerden simulaties van wereldwijde en regionale cyclooncycli kort na de stormen van 2015 om de oorzaak te achterhalen.

Vooral opmerkelijk is dat hun model voor 2015 een toename van extreme cyclonen na de moesson in de Arabische Zee voorspelde die vergelijkbaar was met wat er feitelijk gebeurde, zei eerste auteur Hiro Murakami, een associate research scientist in Princeton's Program in Atmospheric and Oceanic Sciences. Het is moeilijk voor een klimaatmodel om nauwkeurig te projecteren voor een bepaalde locatie op een bepaald moment.

"Dit is misschien de eerste keer dat we synchroniciteit zien tussen een gemodelleerde projectie en echte waarnemingen van stormactiviteit in een specifieke regio tijdens een specifiek seizoen, " zei Murakami. Hij werkte samen met Gabriel Vecchi, Princeton hoogleraar geowetenschappen en het Princeton Environmental Institute, en Seth Underwood bij NOAA's Geophysical Fluid Dynamics Laboratory (GFDL) op Princeton's Forrestal Campus.

"Het is nog steeds een uitdaging om het jaar te voorspellen waarin een ESCS in de toekomst zal plaatsvinden, " zei Murakami. "Wat we benadrukken is dat de kans op voorkomen toeneemt ten opzichte van die in pre-industriële omstandigheden. Het zou niet verwonderlijk zijn als we de komende jaren een nieuwe ESCS zien gegenereerd in het late seizoen."

Dit jaar, Cycloon Ockhi, die 29 november vormde en op 6 december verdween, minstens 39 doden in Sri Lanka en India. Behorend tot de lagere classificatie van een zeer zware cycloonstorm, Ockhi was niettemin de meest intense cycloon in de Arabische Zee sinds Megh met windsnelheden van 215 mijl per uur.

Deze krachtige nieuwe stormen treffen gebieden van de wereld die kwetsbaar zijn geworden door armoede, conflict en een gebrek aan ervaring met de zware wind en regen van een cycloon, zei Murakami.

"Er worden grote economische verliezen verwacht in Afrika, het Midden-Oosten en Zuid-Azië langs de Arabische Zee, " zei hij. "Deze landen zijn zeer gevoelig voor stormgevaren en -effecten als gevolg van een gebrek aan aanpassingsstrategieën. Deze regio's ervaren relatief lage blootstelling aan klimatologische stormen."

De drijvende kracht achter het verschijnen van de ESCS's waren hoger dan normale temperaturen. Murakami, Vecchi en Underwood gebruikten een model met hoge resolutie bij GFDL, bekend als HiFLOR, om cycloonactiviteit in de Arabische Zee onder twee scenario's te simuleren. De eerste was natuurlijke variabiliteit, omdat sommige jaren heter waren dan andere. HiFLOR kan waargenomen variaties in de frequentie van orkanen van categorie 4 en 5 in de Noord-Indische Oceaan reproduceren, projecteer die fluctuatie vervolgens op andere regio's en stormsystemen. Dit resulteert in een realistische simulatie van natuurlijke variabiliteit.

De tweede simulatie hield rekening met verhoogde atmosferische sulfaatconcentraties, organische koolstof, zwarte koolstof en andere verbindingen die het gevolg zijn van menselijke activiteiten. Zwarte koolstof en sulfaten zijn vooral het gevolg van de verbranding van fossiele brandstoffen en biomassa zoals hout, een populaire brandstof in Zuid-Azië. De onderzoekers hebben hun simulaties uitgevoerd met de niveaus van deze stoffen zoals ze waren in de jaren 1860, 1940, 1990 en 2015.

Ze vonden een significante toename van het optreden van ESCS's na de moesson in de Arabische Zee in 1990 en 2015, waarvan de laatste overeenkwam met de recente stormen. (Echte waarnemingen van extreme cycloonactiviteit in de Arabische Zee zijn beperkt omdat er vóór 1998 geen volledige weersatellietdekking was in dit gebied.) Er worden nieuwe modellen ontwikkeld om nauwkeuriger rekening te houden met de invloed van door mensen gemaakte aerosolen op het ontstaan ​​van extreme cyclonen boven de Arabische Zee, zei Murakami.

De krant, "Toenemende frequentie van extreem zware cycloonstormen boven de Arabische Zee, " werd gepubliceerd in de gedrukte editie van december 2017 door Natuur Klimaatverandering .