Wetenschappers hebben een gedetailleerde analyse gepubliceerd van hoe 22 recente orkanen zouden veranderen als ze zich tegen het einde van deze eeuw zouden vormen. Hoewel de transformatie van elke storm uniek zou zijn, per saldo, de orkanen zouden wat sterker worden, iets langzamer bewegen, en een stuk natter.

In een voorbeeld, Orkaan Ike - die in 2008 meer dan 100 mensen doodde en delen van de Amerikaanse Golfkust verwoestte - zou 13 procent sterkere wind kunnen hebben, beweeg 17 procent langzamer, en 34 procent natter zijn als het zich in de toekomst vormt, warmer klimaat.

Andere stormen kunnen iets zwakker worden (zoals orkaan Ernesto) of iets sneller bewegen (zoals orkaan Gustav). Niemand zou droger worden. De regenval van gesimuleerde toekomstige stormen in het onderzoek nam met gemiddeld 24 procent toe.

De studie, geleid door het National Center for Atmospheric Research (NCAR) en gepubliceerd in de Tijdschrift voor Klimaat , vergelijkt computersimulaties met hoge resolutie van meer dan 20 historische, genaamd Atlantische stormen met een tweede set simulaties die identiek zijn, behalve een warmer, natter klimaat dat overeenkomt met de gemiddelde uitkomst van wetenschappelijke prognoses voor het einde van deze eeuw.

"Ons onderzoek suggereert dat toekomstige orkanen aanzienlijk meer regen zouden kunnen laten vallen, " zei NCAR-wetenschapper Ethan Gutmann, die de studie leidde. "Orkaan Harvey heeft vorig jaar laten zien hoe gevaarlijk dat kan zijn."

Harvey produceerde meer dan 1,60 meter regen op sommige locaties, records breken en verwoestende overstromingen veroorzaken in de omgeving van Houston.

Het onderzoek werd gefinancierd door de National Science Foundation, die de sponsor van NCAR is, en door DNV GL (Det Norske Veritas Germanischer Lloyd), een wereldwijd bedrijf voor kwaliteitsborging en risicobeheer.

Tikken op een enorme dataset om stormen te zien

Nu meer mensen en bedrijven zich vestigen in de buurt van de kusten, de potentiële invloed van klimaatverandering op orkanen heeft grote gevolgen voor de openbare veiligheid en de economie. Het orkaanseizoen van vorig jaar, die volgens Munich RE naar schatting $ 215 miljard aan verliezen veroorzaakte, was de duurste ooit.

"Deze studie toont aan dat het aantal sterke orkanen, als een percentage van het totale aantal orkanen per jaar, zou kunnen toenemen, " zei Ed Bensman, een programmadirecteur in de afdeling Atmospheric and Geospace Sciences van de National Science Foundation, die het onderzoek ondersteunden. "Met de toegenomen ontwikkeling langs kustlijnen, dat heeft belangrijke gevolgen voor toekomstige stormschade."

Het was voor wetenschappers een uitdaging om te bestuderen hoe orkanen in de toekomst kunnen veranderen naarmate het klimaat blijft opwarmen. De meeste klimaatmodellen, die doorgaans over tientallen of eeuwen op wereldschaal worden uitgevoerd, worden niet uitgevoerd met een resolutie die hoog genoeg is om orkanen te "zien".

De meeste weermodellen, anderzijds, worden uitgevoerd met een resolutie die hoog genoeg is om orkanen nauwkeurig weer te geven, maar ze worden over het algemeen niet gebruikt om langetermijnveranderingen in het klimaat te simuleren vanwege de hoge kosten van computerbronnen.

Voor het huidige onderzoek de onderzoekers profiteerden van een enorme nieuwe dataset die bij NCAR was gemaakt door het Weather Research and Forecasting (WRF) -model met een hoge resolutie (4 kilometer, of ongeveer 2,5 mijl) over de aangrenzende Verenigde Staten gedurende twee perioden van 13 jaar. De simulaties duurden ongeveer een jaar in het NCAR-Wyoming Supercomputing Center in Cheyenne.

De eerste reeks modelruns simuleert het weer zoals het zich ontvouwde tussen 2000-2013 en de tweede simuleert dezelfde weerpatronen, maar in een klimaat dat ongeveer 5 graden Celsius (9 graden Fahrenheit) heter is - de hoeveelheid opwarming die tegen het einde van de eeuw wordt verwacht als de uitstoot van broeikasgassen onverminderd aanhoudt.

De wetenschappers creëerden een algoritme om orkanen te detecteren en te volgen binnen de enorme hoeveelheid gegevens. Ze identificeerden 22 benoemde stormen die verschijnen met zeer vergelijkbare sporen in zowel de historische als toekomstige simulaties, waardoor ze gemakkelijker te vergelijken zijn.

Als een groep, de stormen in de toekomstige simulatie hadden 6 procent sterkere gemiddelde maximale windsnelheden per uur dan die in het verleden. Ze bewogen zich ook met een 9 procent lagere snelheid en hadden een 24 procent hogere gemiddelde maximale neerslag per uur. De gemiddelde stormstraal veranderde niet.

Maar elke storm was uniek.

"Sommige eerdere studies hebben WRF ook met een hoge resolutie uitgevoerd om de impact van klimaatverandering op orkanen te bestuderen, maar die studies hebben de neiging om naar een enkele storm te kijken, zoals Sandy of Katrina, "Zei Gutmann. "Wat we zien als we naar meer dan 20 stormen kijken, is dat sommigen op één manier veranderen, terwijl anderen op een andere manier veranderen. Er is zoveel variabiliteit dat je niet zomaar één storm kunt bestuderen en dan extrapoleren naar alle stormen."

Nog altijd, er was één consistent kenmerk bij alle stormen:ze produceerden allemaal meer regen.

Hoewel de studie licht werpt op hoe een bepaalde storm eruit zou kunnen zien in een warmer klimaat, het geeft geen inzicht in hoe de opwarming van de aarde het ontstaan ​​van stormen kan beïnvloeden. Dat komt omdat de orkanen die in dit onderzoek zijn geanalyseerd, zich buiten het door WRF gesimuleerde gebied hebben gevormd en als volledig gevormde stormen in de WRF-simulatie zijn overgegaan.

Ander onderzoek heeft gesuggereerd dat er zich in de toekomst minder stormen kunnen vormen als gevolg van toenemende atmosferische stabiliteit of grotere windschering op hoog niveau, hoewel de stormen die zich vormen, geneigd zijn sterker te zijn.

"Het is mogelijk dat in een toekomstig klimaat, grootschalige atmosferische veranderingen zouden ervoor zorgen dat sommige van deze stormen zich misschien nooit kunnen vormen, "Zei Gutmann. "Maar uit deze studie krijgen we een idee van wat we kunnen verwachten van de stormen die zich vormen."

De co-auteurs van de studie zijn onder meer NCAR-wetenschappers Roy Rasmussen, Changhai Liu, Kyoko Ikeda, Cindy Bruyère, en James Klaar, evenals Luca Garre, Peter Friis-Hansen, en Vidyynmala Veldore, alles van DNV GL.