science >> Wetenschap >  >> Natuur

Het toepassen van het natuurkundig principe op de meteorologie levert een grimmige voorspelling op over de vernietiging van orkanen in een tijdperk van opwarming van de aarde

Orkaan Florence over de Atlantische Oceaan dicht bij de Amerikaanse kust. NYU Tandon Applied Physics Professor Emeritus Edward Wolf ontdekte dat de principes van faseovergangen de vernietigende kracht die vrijkomt door orkanen correct identificeerde. Dit betekent dat warmere watertemperaturen de vernietigende kracht van orkanen aanzienlijk meer zullen vergroten dan meteorologen verwachten. Krediet:NASA

Opwarming van de aarde kan leiden tot orkanen die nog krachtiger zijn dan meteorologen momenteel voorspellen. Die waarschuwing kwam van een natuurkundige die onderzoek deed naar het gedrag van tropische cyclonen en die opmerkte dat een van de principes van de natuurkunde - faseovergang - niet voorkwam in de wetenschappelijke literatuur van de meteorologie.

Eduard Wolf, emeritus hoogleraar aan de NYU Tandon School of Engineering, onderzocht de meest robuuste datasets over tropische orkanen - samengesteld door de bekende atmosferische wetenschapper Kerry Emanuel in 2006 over Atlantische stormen die dateren uit de jaren 1930 voor de kust van Afrika. In een artikel dat onlangs in het tijdschrift is gepubliceerd Theoretische en toegepaste klimatologie , Wolf toonde aan dat de vernietigende kracht van deze tropische orkanen lineair en snel toenam naarmate de watertemperatuur toenam - in tegenstelling tot de meeste meteorologische berekeningen, die tot meer optimistische resultaten leiden.

"Deze benadering geeft aan dat de vernietigende kracht van Atlantische orkanen bij Afrika drie keer het huidige niveau zou kunnen bereiken als de watertemperatuur met 2 graden Celsius stijgt - ruim binnen het bereik dat wetenschappers voorspellen tegen het jaar 2100, Wolf zei. "Dezelfde berekeningen zouden van toepassing zijn op elk tropisch bassin op aarde, en ik werk nu samen met Dr. Emanuel om dit nieuwe concept te onderzoeken in de hoop dat het het voorspellend vermogen van wetenschappers zal bevorderen."

Het tijdschriftartikel liet zien hoe de berekeningen van Wolf overeenkwamen met wat geaccepteerde wetenschap is geworden:orkanen vereisen een oppervlaktewatertemperatuur van meer dan 26,5 graden Celsius (79,7 graden Fahrenheit). En elke grafiek van Emanuel's grafiek van zijn vermogensdissipatie-indexwaarden-versus-oceaantemperatuur onderbouwde Wolf's aanvankelijke vermoeden dat faseovergangen - zoals de overgang van water naar damp - aangeven hoeveel kinetische energie er vrijkomt als het water dat werd omgezet in damp door een orkaan koelt dan af en valt als vloeistof naar de aarde.