Orkanen die langzaam over een gebied bewegen, kunnen meer schade aanrichten dan sneller bewegende stormen, want hoe langer een storm aanhoudt, hoe meer tijd het heeft om een ​​gebied met stormwinden te beuken en enorme hoeveelheden regen te laten vallen, tot overstromingen leiden. De buitengewone schade veroorzaakt door stormen zoals Dorian (2019), Florence (2018) en Harvey (2017) brachten Gan Zhang van Princeton ertoe zich af te vragen of de wereldwijde klimaatverandering ervoor zal zorgen dat deze langzaam bewegende stormen vaker voorkomen.

Zhang, een postdoctoraal onderzoeksmedewerker in atmosferische en oceanische wetenschappen, besloten om de vraag aan te pakken door gebruik te maken van een groot aantal klimaatsimulaties. Hij werkte met een internationaal team van onderzoekers van het Geophysical Fluid Dynamics Laboratory op de Forrestal-campus van Princeton University en het Meteorological Research Institute in Tsukuba, Japan. De resultaten van dit werk verschijnen in het nummer van 22 april van: wetenschappelijke vooruitgang .

Zhang en zijn collega's selecteerden zes mogelijke opwarmingspatronen voor het mondiale klimaat, voerde vervolgens 15 verschillende mogelijke beginvoorwaarden uit op elk van de zes patronen, resulterend in een ensemble van 90 mogelijke toekomsten. In alle 90 simulaties, ze vertelden de computers om aan te nemen dat de wereldwijde koolstofdioxideniveaus zijn verviervoudigd en dat de gemiddelde temperatuur van de planeet met ongeveer 4 graden Celsius is gestegen - een niveau van opwarming dat volgens experts vóór de eeuwwisseling zou kunnen worden bereikt, als er geen actie wordt ondernomen om het gebruik van fossiele brandstoffen aan banden te leggen.

"Onze simulaties suggereren dat toekomstige antropogene opwarming zou kunnen leiden tot een aanzienlijke vertraging van de orkaanbeweging, vooral in sommige dichtbevolkte regio's op de middelste breedtegraden, "Zei Zhang. Zijn team ontdekte dat de voorwaartse beweging van de stormen met ongeveer 2 mijl per uur zou vertragen - ongeveer 10 tot 20% van de huidige typische snelheden - op breedtegraden in de buurt van Japan en New York City.

"Dit is de eerste studie waarvan we ons bewust zijn dat fysieke interpretatie en robuust modelleringsbewijs combineert om aan te tonen dat toekomstige antropogene opwarming zou kunnen leiden tot een significante vertraging van de orkaanbeweging, " hij zei.

"Sinds het optreden van orkaan Harvey, er is grote belangstelling geweest voor de mogelijkheid dat antropogene klimaatverandering heeft bijgedragen aan een vertraging van de beweging van orkanen, " zei Suzana Camargo, de Marie Tharp Lamont Research Professor aan de Lamont-Doherty Earth Observatory van Columbia University, die niet bij dit onderzoek betrokken was. "In een nieuwe krant Gan Zhang en medewerkers onderzochten het optreden van een vertraging van tropische cyclonen in klimaatmodelsimulaties. Ze toonden aan dat in dit model, er is een forse vertraging van de tropische cycloonbeweging, maar dit komt vooral voor op de middelste breedtegraden, niet in de tropen."

Waarom zouden de stormen afnemen? De onderzoekers ontdekten dat 4 graden opwarming ervoor zou zorgen dat de westenwinden - sterke stromingen die door de middelste breedtegraden blazen - naar de polen zouden duwen. Die verschuiving gaat ook gepaard met zwakkere weersverstoringen op de middelste breedtegraad. Deze veranderingen kunnen stormen in de buurt van bevolkte gebieden in Azië vertragen (waar deze stormen tyfoons of cyclonen worden genoemd, geen orkanen) en aan de oostkust van de VS.

Meestal als mensen praten over orkaansnelheden, ze verwijzen naar de winden die rond het oog van de storm zwiepen. Die windsnelheden bepalen de kracht van een storm:een orkaan van categorie 5, bijvoorbeeld, wind heeft opgelopen van meer dan 157 mijl per uur. Daarentegen, Zhang en zijn collega's kijken naar de "translationele beweging, " soms de "voorwaartse snelheid" van een storm genoemd, de snelheid waarmee een orkaan langs zijn pad beweegt. (De term komt uit geometrie, waarbij een cijfer wordt "vertaald" wanneer het van het ene deel van een grafiek naar het andere glijdt.) Het maakt niet uit hoe snel de wind is, een storm wordt als "langzaam" beschouwd als de translatiesnelheid laag is. orkaan Dorian, die van 1 tot en met 3 september Grand Bahama Island teisterde, 2019, was een orkaan van categorie 5 met windstoten tot 220 mijl per uur, maar het had een translatiesnelheid van slechts 1,3 mph, waardoor het een van de langzaamste orkanen ooit is gedocumenteerd.

Zijn de stormen al aan het vertragen?

Sommige onderzoekers hebben gesuggereerd dat de translatiesnelheden van tropische stormen sinds 1900 over landgebieden in de Verenigde Staten zijn vertraagd. Zhang en zijn collega's gebruikten hun klimaatmodellen om te zien of door de mens veroorzaakte opwarming verantwoordelijk was voor de waargenomen vertraging, maar ze konden geen overtuigende link vinden, in ieder geval gebaseerd op trends sinds 1950 in hun simulaties. In aanvulling, ze merkten op dat de waargenomen vertragende translatiesnelheden die in recente studies zijn gerapporteerd, voornamelijk het gevolg kunnen zijn van natuurlijke variabiliteit in plaats van door de mens veroorzaakte klimaatveranderingen.

Zhang gebruikte de metafoor van een dieet om de dubbelzinnigheid van orkaanwaarnemingen te verklaren.

"Als ik naar de sportschool ga en minder snoep eet, " hij zei, "Ik zou verwachten dat ik zou afvallen. Maar als ik alleen een weegschaal gebruik om mezelf te wegen, Ik ga niet snel overtuigende gegevens krijgen, om vele redenen, waaronder dat mijn weegschaal niet de meest nauwkeurige is, "Vervolgde hij. "Veronderstel dat na twee weken, Ik zie een zwakke trend, "zei hij. "Ik kan nog steeds niet zeggen of het door inspanning komt, dieet of gewoon willekeur."

evenzo, de waargenomen vertragingstrend in orkanen of tropische stormen in de afgelopen eeuw kan te wijten zijn aan kleinschalige lokale veranderingen of kan gewoon willekeurig zijn, hij zei.

"In het debat tussen 'Alles wordt veroorzaakt door klimaatverandering' en 'Niets wordt veroorzaakt door klimaatverandering', proberen we hier aan te bieden dat misschien niet alles onmiddellijk kan worden toegeschreven aan klimaatverandering, maar het tegenovergestelde is niet juist, of, "Zei Zhang. "We bieden enig bewijs dat er een vertraging van de translatiebeweging zou kunnen zijn als reactie op een toekomstige opwarming in de orde van 4 graden Celsius. Onze bevindingen worden ondersteund door natuurkunde, zoals vastgelegd door onze klimaatmodellen, dus dat is een nieuw perspectief dat meer vertrouwen biedt dan we eerder hadden."

"Tropische cycloonbeweging in een veranderend klimaat, " door Gan Zhang, Hiroyuki Murakami, Thomas Knutson, Ryo Mizuta en Kohei Yoshida, werd gepubliceerd in het nummer van 22 april van wetenschappelijke vooruitgang . Het onderzoek werd ondersteund door het Cooperative Institute for Modeling the Earth System van Princeton University via het Predictability and Explaining Extremes Initiative.