Toen orkaan Ian Florida trof, was het een van de krachtigste orkanen ooit in de Verenigde Staten, en het volgde op een reeks van twee weken durende enorme, verwoestende stormen over de hele wereld.

Een paar dagen eerder in de Filippijnen gaf tyfoon Noru een nieuwe betekenis aan snelle intensivering toen het de volgende dag opblies van een tropische storm met wind van 80 mph tot een monster van categorie 5 met wind van 250 mph. Orkaan Fiona overstroomde Puerto Rico en werd toen de meest intense storm ooit in Canada. Tyfoon Merbok won aan kracht over een warme Stille Oceaan en verscheurde meer dan 1.000 mijl van de kust van Alaska.

Grote stormen sloegen toe van de Filippijnen in de westelijke Stille Oceaan tot de Canarische Eilanden in de oostelijke Atlantische Oceaan, tot Japan en Florida op de middelste breedtegraden en het westen van Alaska en de Canadian Maritimes op de hoge breedtegraden.

Veel mensen vragen naar de rol die stijgende mondiale temperaturen spelen bij stormen als deze. Het is niet altijd een eenvoudig antwoord.

Het is duidelijk dat klimaatverandering de bovengrens van orkaansterkte en regensnelheid verhoogt en dat het ook de gemiddelde zeespiegel en daarmee de stormvloed verhoogt. De invloed op het totaal aantal orkanen is op dit moment, evenals andere aspecten, onzeker. Maar als orkanen zich voordoen, verwachten we dat meer van hen grote stormen zullen zijn. Orkaan Ian en andere recente stormen, waaronder het Atlantische seizoen van 2020, geven een beeld van hoe dat eruit kan zien.

Ons onderzoek richt zich al jaren op orkanen, klimaatverandering en de watercyclus. Dit is wat wetenschappers tot nu toe weten.

Regen:temperatuur heeft een duidelijke invloed

De temperatuur van zowel de oceaan als de atmosfeer zijn van cruciaal belang voor de ontwikkeling van orkanen.

Orkanen worden aangedreven door het vrijkomen van warmte wanneer water dat van het oppervlak van de oceaan verdampt, condenseert in de regen van de storm.

Een warmere oceaan produceert meer verdamping, wat betekent dat er meer water beschikbaar is voor de atmosfeer. Een warmere atmosfeer kan meer water vasthouden, waardoor er meer regen valt. Meer regen betekent dat er meer warmte vrijkomt, en meer warmte die vrijkomt betekent sterkere wind.

Dit zijn fysieke basiseigenschappen van het klimaatsysteem, en deze eenvoud geeft veel vertrouwen aan de verwachtingen van wetenschappers voor stormomstandigheden als de planeet opwarmt. Het potentieel voor grotere verdamping en hogere regenval geldt in het algemeen voor alle soorten stormen, op land of op zee.

Dat fundamentele fysieke begrip, bevestigd in computersimulaties van deze stormen in huidige en toekomstige klimaten, evenals recente gebeurtenissen, leidt tot een groot vertrouwen dat de regenval in orkanen met ten minste 7% per graad opwarming toeneemt.

Stormsterkte en snelle intensivering

Wetenschappers hebben er ook veel vertrouwen in dat de windsnelheden zullen toenemen in een opwarmend klimaat en dat het aantal stormen dat intensiveert tot krachtige stormen van categorie 4 of 5 zal toenemen. Net als bij regenval, zijn toenames in intensiteit gebaseerd op de fysica van extreme regenval.

Schade is exponentieel gerelateerd aan windsnelheid, dus intensere stormen kunnen een grotere impact hebben op levens en economieën. Het schadepotentieel van een storm van categorie 4 met windstoten van 240 km/u, zoals Ian bij aanlanding, is ongeveer 256 keer die van een storm van categorie 1 met wind van 120 km/u.

Of opwarming ervoor zorgt dat stormen sneller intensiveren, is een actief onderzoeksgebied, waarbij sommige modellen bewijzen dat dit waarschijnlijk zal gebeuren. Een van de uitdagingen is dat de wereld over beperkte betrouwbare historische gegevens beschikt om langetermijntrends te detecteren. Atlantische orkaanwaarnemingen gaan terug tot de jaren 1800, maar worden pas sinds de jaren 80 wereldwijd als betrouwbaar beschouwd, met satellietdekking.

Dat gezegd hebbende, is er al enig bewijs dat een toename van snelle intensivering waarneembaar is in de Atlantische Oceaan.

In de laatste twee weken van september 2022 vertoonden zowel Noru als Ian een snelle intensivering. In het geval van Ian werden enkele dagen van tevoren succesvolle voorspellingen gedaan van een snelle intensivering, toen de storm nog een tropische depressie was. Ze illustreren de aanzienlijke vooruitgang in intensiteitsprognoses in de afgelopen jaren, hoewel de verbeteringen niet uniform zijn.

Er zijn aanwijzingen dat de locatie waar stormen hun maximale intensiteit bereiken, gemiddeld poolwaarts beweegt. Dit zou belangrijke implicaties hebben voor de locatie van de belangrijkste effecten van de stormen. Het is echter nog steeds niet duidelijk of deze trend zich in de toekomst zal voortzetten.

Stormstoot:twee belangrijke invloeden

Stormvloed - de stijging van het water aan een kust veroorzaakt door een storm - is gerelateerd aan een aantal factoren, waaronder stormsnelheid, stormgrootte, windrichting en zeebodemtopografie aan de kust. Klimaatverandering kan minstens twee belangrijke invloeden hebben.

Sterkere stormen vergroten de kans op een hogere golfslag, en stijgende temperaturen zorgen ervoor dat de zeespiegel stijgt, waardoor de waterhoogte toeneemt, zodat de stormvloed nu hoger is dan voorheen in verhouding tot het land. Als gevolg hiervan is er veel vertrouwen in een toename van het potentieel voor hogere stormvloeden.

Snelheid van beweging en potentieel voor afslaan

De snelheid van de storm kan een belangrijke factor zijn in de totale hoeveelheid regen op een bepaalde locatie:een langzamer bewegende storm, zoals orkaan Harvey in 2017, zorgt voor een langere periode waarin regen zich kan ophopen.

Er zijn aanwijzingen voor een wereldwijde vertraging van de orkaansnelheid, maar de kwaliteit van historische gegevens beperkt het begrip op dit moment en de mogelijke mechanismen zijn nog niet begrepen.

Frequentie van stormen in de toekomst is minder duidelijk

Hoe het aantal orkanen dat zich elk jaar vormt, kan veranderen, is een andere belangrijke vraag die niet goed wordt begrepen.

Er is geen definitieve theorie die het aantal stormen in het huidige klimaat verklaart, of hoe het in de toekomst zal veranderen.

Naast het hebben van de juiste omgevingsomstandigheden om een ​​storm van brandstof te voorzien, moet de storm ontstaan ​​door een verstoring in de atmosfeer. Er is momenteel een debat gaande in de wetenschappelijke gemeenschap over de rol van deze pre-stormverstoringen bij het bepalen van het aantal stormen in het huidige en toekomstige klimaat.

Natuurlijke klimaatvariaties, zoals El Niño en La Niña, hebben ook een grote invloed op of en waar orkanen zich ontwikkelen. Hoe zij en andere natuurlijke variaties in de toekomst zullen veranderen en toekomstige orkaanactiviteit zullen beïnvloeden, is een onderwerp van actief onderzoek.

Hoeveel heeft de klimaatverandering Ian beïnvloed?

Wetenschappers voeren attributiestudies uit naar individuele stormen om te meten hoeveel de opwarming van de aarde hen waarschijnlijk heeft beïnvloed, en die studies zijn momenteel aan de gang voor Ian.

Er zijn echter geen individuele attributiestudies nodig om er zeker van te zijn dat de storm zich voordeed in een omgeving die door de door de mens veroorzaakte klimaatverandering gunstiger was voor een sterkere, regenachtigere ramp met een hogere piek. Menselijke activiteiten zullen de kans op nog ergere stormen jaar na jaar blijven vergroten, tenzij de uitstoot van broeikasgassen snel en drastisch wordt verminderd. + Verder verkennen

Orkanen produceren meer regen dan voorheen, blijkt uit onderzoek

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.