Wetenschap
Kustorkanen over de hele wereld intensiveren sneller, vindt nieuwe studie
Orkanen behoren tot de meest destructieve natuurlijke gevaren ter wereld. Hun vermogen om schade te veroorzaken wordt bepaald door hun omgeving; omstandigheden zoals warm oceaanwater, leidende wind en atmosferisch vocht kunnen allemaal de stormkracht bepalen.
Uit een nieuwe studie onder leiding van wetenschappers van het Pacific Northwest National Laboratory van het Department of Energy blijkt dat de kustomstandigheden sinds 1979 zijn veranderd, waardoor orkanen nabij de kust over de hele wereld in een steeds sneller tempo toenemen. Bovendien suggereren nieuwe projecties dat dit tempo zal blijven stijgen als de huidige opwarmingstrends zich voortzetten. Het artikel is gepubliceerd in het tijdschrift Earth's Future .
Er is veel werk verricht om te documenteren hoe orkanen veranderen in onze warmere wereld. Onderzoek uit het verleden heeft aangetoond dat deze stormen natter kunnen worden, waardoor het risico op overstromingen groter wordt. Ander onderzoek suggereert dat ze in sommige gebieden vaker zullen toeslaan en dat hun intensiteit dichter bij de kust kan pieken, wat een extra risico met zich meebrengt voor de ongeveer 40 procent van de wereldbevolking die binnen 100 kilometer (62,13 mijl) van een kustlijn leeft, aldus de studie. Verenigde Naties.
Toch heeft tot nu toe niemand gedocumenteerd of kustorkanen op wereldschaal sneller intensiveren. Kijkend naar gegevens uit het verleden ontdekten de auteurs van het nieuwe werk dat de gemiddelde snelheid waarmee deze stormen in de periode van 1979 tot 2000 heviger werden, 0,37 knopen per zes uur bedroeg. Dat tempo nam toe in de periode van 2000 tot 2020, toen de gemiddelde intensiveringssnelheid 1,15 knopen per zes uur bedroeg.
In de twee decennia voorafgaand aan het jaar 2000 kan een orkaan gemiddeld met een bepaalde intensiteit zijn begonnen en in de loop van een dag met ongeveer 1,5 knopen in kracht zijn toegenomen. Na 2000 zou een gemiddelde orkaan met dezelfde intensiteit kunnen beginnen en in dezelfde periode van 24 uur met ongeveer 4,5 knopen kunnen versterken.
Ook nieuw is de bevinding dat deze mondiale trend waarschijnlijk zal toenemen als gevolg van de klimaatverandering. Veel orkaanonderzoek richt zich op historische observaties, waarbij gekeken wordt naar gegevens uit het verleden om mogelijke trends in de intensivering van orkanen te onderzoeken.
In het nieuwe werk onthulde klimaatmodellering hoe orkanen zich de komende decennia zouden kunnen vormen. Volgens het nieuwe werk zullen orkanen op bijna elke kustlijn van de continentale landmassa's van de wereld waarschijnlijk sneller intensiveren naarmate de wereld warmer wordt.
"We hebben het niet over intensivering midden op de oceaan", zegt hoofdauteur en klimaatwetenschapper Karthik Balaguru. "We hebben het erover dat dit vlak aan de kust gebeurt, waar het er het meest toe doet." Hoewel de verandering uniek is voor het kustmilieu, kunnen eilanden met hetzelfde risico te maken krijgen, voegde Balaguru eraan toe, omdat zich dezelfde toename van de intensivering zou kunnen voordoen in de buurt van de Filippijnen en Madagaskar.
Toenemende intensiveringspercentages:wat zit er achter deze verandering?
De auteurs van het nieuwe werk wijzen op een verhoogde luchtvochtigheid en een zwakkere windschering als belangrijke factoren die bijdragen aan de intensivering van de klim, waarbij laatstgenoemde in de toekomst een bijzonder belangrijke rol gaat spelen.
Windschering verwijst naar veranderingen in windsnelheid en -richting op verschillende hoogten van de atmosfeer van de aarde. Stel je voor dat je recht omhoog reist vanaf het aardoppervlak, alsof je in een lift zit. De wind zou niet uniform zijn als je door atmosferische lagen beweegt; je zou krachtige windstoten in één laag kunnen tegenkomen en misschien zwakkere winden die een paar kilometer erboven in een andere richting bewegen.
Verticale windschering heeft grote invloed op de kracht van een orkaan. Als de windschering voldoende sterk is, kan het vocht uit de kern van de storm beroven, waardoor de kracht ervan wordt ondermijnd. Te zwak, en dat is een rem op de intensivering van de orkanen.
Het team van Balaguru ontdekte dat de windschering waarschijnlijk over een groot deel van de wereld zal verzwakken, vooral in de kustgebieden van het noordelijk halfrond, in een warmer klimaat. Er spelen waarschijnlijk meerdere factoren.
Warmte die wordt overgedragen van het subtropische oceaanoppervlak naar de lucht erboven verandert de atmosferische circulatiepatronen, wat uiteindelijk leidt tot zwakkere windschering langs de Amerikaanse kustlijnen. Boven Noordoost-Azië is de opwarming van de bovenste lagen van de atmosfeer van de aarde de belangrijkste oorzaak van de zwakkere windschering daar. Onderzoek uit het verleden heeft aangetoond dat de hogere niveaus van de atmosfeer van de aarde sneller opwarmen dan het planetaire oppervlak.
"Dit werk heeft diepgaande gevolgen voor mensen die aan de kust wonen, maar ook voor operationele voorspellers en besluitvormers", zegt co-auteur en aardwetenschapper Ruby Leung. "De toenemende intensivering die we hebben waargenomen zou kunnen betekenen dat aan land komende orkanen op weg zijn om sterker en dus destructiever te worden. Het is belangrijk dat we begrijpen hoe de risico's van deze stormen kunnen veranderen naarmate ons klimaat verandert."
De auteurs wijzen erop dat de stijgende intensiveringspercentages niet overal ter wereld volledig uniform zijn. Langs de westkust van Mexico wijzen de gegevens er bijvoorbeeld niet op dat de orkanen aanzienlijk sneller in intensiteit toenemen.
In lijn met het signaleren van de vele manieren waarop de opwarming van de aarde extreme weersomstandigheden deze eeuw zou kunnen beïnvloeden, leidde Balaguru onlangs een ander team om een verrassend verband aan het licht te brengen tussen orkanen en een andere vorm van natuurlijk gevaar:bosbranden.
Cyklonen en natuurbranden
In eerder dit jaar gepubliceerd werk ontdekten Balaguru en zijn co-auteurs dat orkanen die hun oorsprong vinden in de oostelijke Stille Oceaan het weer van natuurbranden in het zuidwesten van de Verenigde Staten kunnen beïnvloeden.
Orkanen in de oostelijke Stille Oceaan komen doorgaans niet vaak aan land. Hun paden blijven doorgaans in oceaanwater. Van september tot oktober is het echter waarschijnlijker dat de stormen deze trend zullen trotseren.
Orkaan Hilary ontstond bijvoorbeeld in de oostelijke Stille Oceaan en landde al snel op het westelijke schiereiland Baja California, waardoor het National Hurricane Center zijn allereerste tropische stormwaarschuwing voor Zuid-Californië uitvaardigde.
Het team van Balaguru ontdekte dat orkanen in het oostelijke deel van de Stille Oceaan het risico op natuurbranden in het zuidwesten van de VS kunnen dempen door neerslag te veroorzaken en de hoeveelheid vocht in zowel de bodem als de atmosfeer te vergroten. De onderzoekers observeerden inderdaad minder door natuurbranden verbrand land in de perioden nadat de stormen aan land waren gekomen.
De klimaatmodelprojecties van het team suggereerden dat deze orkaanactiviteit in de oostelijke Stille Oceaan de komende decennia zou kunnen afnemen, mede als gevolg van de opwarming van de aarde. Zonder de toevoer van vocht naar het toch al brandgevoelige gebied is het mogelijk dat er vaker bosbranden ontstaan.
Er is echter meer werk nodig om de volledige relatie tussen de twee verschijnselen te begrijpen. Vocht dat wordt aangevoerd door orkanen in het oostelijke deel van de Stille Oceaan zou bijvoorbeeld ook de vegetatiegroei in het zuidwesten van de VS kunnen stimuleren, waardoor brandstof wordt toegevoegd voor toekomstige branden.