طوفان های اقیانوس اطلس خطرناک تر و سریع تر می شوند | علوم پایه

کاترینا ماریا ایان شنی. این نام‌هایی که زمانی معمولی بودند، اکنون با خاطرات تاریک پیوند خورده‌اند. برای بسیاری، فقط شنیدن آنها حس پیشگویی ایجاد می کند – طوفان بعدی خواهد بود که به خط طوفان طوفانی می پیوندد که زندگی بی شماری را تغییر داده و کمک کرده است. مسیر تاریخ ایالات متحده را شکل دهد?

هیچ کس نمی داند طوفان بزرگ بعدی کجا و چه زمانی رخ خواهد داد. ولی یک مطالعه جدیدمنتشر شده در روز پنجشنبه در گزارش های علمی، نشان داد که در دهه های اخیر، طوفان های اقیانوس اطلس بسیار بیشتر از طوفان های ضعیف رده 1 به طوفان های بزرگ رده 3 یا بالاتر در عرض 24 ساعت ارتقا یافته اند. طوفان‌های بین سال‌های 2001 تا 2020 بیش از دو برابر میزان مشابهی از طوفان‌ها بین سال‌های 1970 و 1990 بود.

اینکه دقیقاً چه چیزی ممکن است به این روند دامن بزند و آیا این روند در آینده ادامه خواهد داشت یا خیر، دو سؤال با پیامدهای گسترده برای میلیون ها نفر در آمریکا است.

آندرا گارنر، هواشناس و دانشمند آب و هوا در دانشگاه روآن، سرعت باد و چگونگی تغییر آنها در طول عمر هر طوفان اقیانوس اطلس را بین سال‌های 1970 تا 2020 تجزیه و تحلیل کرد. حداکثر سرعت تشدید او سپس طوفان ها را به سه دوره (1970 تا 1990، 1986 تا 2005 و 2001 تا 2020) گروه بندی کرد و برای هر یک «طوفان متوسط» ایجاد کرد.

مقایسه این میانگین ها نشان می دهد که طوفان های اخیر با سرعت بیشتری به قدرت قابل توجهی رسیده اند. در حالی که احتمال تبدیل شدن یک طوفان ضعیف در عرض 24 ساعت تنها 3.23 درصد بین سال‌های 1970 و 1990 بود، این احتمال بین سال‌های 2001 و 2020 به 8.12 درصد بود. بین سال‌های 1970 و 1990، در 42.3 درصد طوفان‌ها، سرعت باد در هر مایل 23 مایل افزایش یافت. یک ساعت یا بیشتر در یک دوره 24 ساعته. بین سال‌های 2001 تا 2020، 56.7 درصد از طوفان‌ها با همین اندازه قوی‌تر شدند.

داده‌ها همچنین نشان می‌دهند که جغرافیا در نرخ‌های اوج تشدید نقش دارد. طوفان ها در دریای کارائیب و سواحل اقیانوس اطلس ایالات متحده سریعتر از خلیج مکزیک تقویت شدند.

اگرچه این مطالعه شامل تجزیه و تحلیلی برای شناسایی قطعی علت یا علل طوفان‌های با شدت بیشتر نشد، گارنر نتایج را به عنوان یک سیگنال هشدار در مورد اینکه چگونه تغییرات آب و هوایی دمای سطح دریا را افزایش می‌دهد تفسیر کرد. او می‌گوید: «کار بیشتری باید انجام شود تا ببینیم این تغییرات دقیقاً چگونه ممکن است در آینده انجام شود و همه متغیرهایی که در اینجا نقش بازی می‌کنند را کاملاً شناسایی کنیم.» اما ما قبلاً فقط در 50 سال گذشته شاهد این تغییر در سرعت تشدید طوفان‌ها بوده‌ایم. دیدم که اقیانوس گرمتر می شود در همان دوره زمانی.”

طوفان ها هستند از آب های سطحی گرم تغذیه می شود. گروهی از رعد و برق ها در دریا می توانند انرژی گرمایی حاصل از تبخیر آب های سطحی را به هوا جذب کنند و رطوبت زیادی ایجاد کنند. هنگامی که این بخار آب به ابرها و باران متراکم می شود، گرمای ذخیره شده آن آزاد می شود و می تواند منجر به طوفان هایی شود که انرژی را به بادهای قدرتمند تبدیل می کند.

گارنر می گوید: «بنابراین فکر می کنم منصفانه است که بگوییم اگر برای محدود کردن تغییرات آب و هوایی در آینده اقدام نکنیم، این روندی است که فکر می کنم در آینده بدتر خواهد شد.»

در حالی که موضع گارنر در حال حاضر به عنوان یک هشدار عمل می کند سازمان ملی اقیانوسی و جوی (NOAA) ادعا می کند که “تاثیر گاز گلخانه ای قابل تشخیص بر فعالیت طوفان با درجه بالایی از قطعیت شناسایی نشده است.” دلیل آن این است که سایر عوامل سوخت‌رسان طوفان، از سطوح آئروسل اتمسفر تا تغییرات طولانی‌مدت در الگوهای گردش اقیانوس، در کار هستند.

تشدید سریع با طوفان های شدید و مخرب و تحقیقات گارنر مرتبط است. اولین موردی نیست که به آن توجه می شود که رایج تر شده است. شاران مجومدار، محقق جو در دانشگاه میامی، گفت: «نتایج آنها با نتایج چندین مطالعه اخیر دیگر مطابقت دارد، زیرا نشان می دهد که تعداد طوفان های استوایی به سرعت در حال تشدید در حوضه اقیانوس اطلس در دهه 2000 نسبت به دهه های گذشته افزایش یافته است. . مجومدار هشدار می‌دهد که همه این مطالعات در تخمین‌های خود از شدت طوفان استوایی، به‌ویژه در دهه‌های قبل، ابهام دارند، زیرا داده‌های ماهواره‌ها و هواپیماها در قرن‌های 1970 و 1980 قابل اعتماد نبودند.

مجومدار اخیرا مطالعه نویسنده مشترک که نشان داد که تشدیدهای سریع – افزایش سرعت باد بیش از 34 مایل در ساعت در 24 ساعت – بین دوره 1980-2000 و 2001-2021 به طور قابل توجهی افزایش یافته است. در مطالعه گارنر دیده می شود. تشدید سریع 68 درصد در منطقه یوکاتان و کارائیب و 50 درصد در منطقه جنوب اقیانوس اطلس شمالی افزایش یافت. خلیج مکزیک تنها 21 درصد افزایش داشته است.

او توضیح می دهد: «ما دریافتیم که این افزایش در تشدید به نظر می رسد بیشتر با افزایش دمای سطح دریا مرتبط باشد تا با تغییرات در برش عمودی باد یا رطوبت نسبی.

اما داستان تشدید طوفان ها صرفاً به گرم شدن سطح دریا مربوط نمی شود.

تام ناتسون، یک دانشمند آب و هوا در آزمایشگاه دینامیک سیالات ژئوفیزیکی NOAA، متخصص در مورد چگونگی تأثیر تغییرات آب و هوا بر طوفان ها است. کناتسون خاطرنشان می کند که بسیاری از مطالعات نشان می دهد که اندازه گیری های مختلف قدرت طوفان اقیانوس اطلس از دهه 1970 و 1980 تا سال های اخیر افزایش یافته است. هر یک از سه عامل اصلی در این دوره یا ترکیبی از آنها ممکن است مسئول باشد: گرم شدن توسط گازهای گلخانه ای. آ کاهش چشمگیر آلودگی هوای آئروسلکه قبلاً نور خورشید را برای کمک به خنک شدن آبهای اقیانوس منعکس می کرد. یا تنوع طبیعی مرتبط با تغییرات در گردش اقیانوس.

او درباره تشدید تشدید طوفان شناسایی شده در مطالعه جدید می گوید: «گرمایش ناشی از گازهای گلخانه ای ممکن است همه این کارها را انجام داده باشد، ممکن است در آن نقش داشته باشد، یا ممکن است کمک بسیار کمی داشته باشد. “نظر شخصی من این است که این نتایج اساساً تفاوت بین دو دوره را نشان می دهد و ثابت نمی کند که آنچه آنها می بینند در واقع به دلیل گرمایش ناشی از گازهای گلخانه ای است.” اگر تغییرات مشاهده شده در فعالیت طوفان اقیانوس اطلس به دلیل عواملی مانند آئروسل است. او خاطرنشان می کند که سطوح یا تغییرات در گردش اقیانوس ها، روند تقویت بعید است در آینده ادامه یابد.

در سطح جهانی، از زمانی که داده های ماهواره ای قابل اعتماد جهانی در دهه 1980 جمع آوری شد، میانگین قابل توجه ثابتی در حدود وجود داشته است. هر سال 80 طوفان گرمسیری. اکثر تحقیقات کنونی نشان می‌دهند که طوفان‌های اقیانوس اطلس بیشتر نمی‌شوند و ممکن است در واقع رخ دهند با تغییرات آب و هوایی نادرتر می شود. این خبر خوبی به نظر می رسد، اما نباید کاملاً اطمینان بخش باشد. تحقیقات همچنین نشان می‌دهد که طوفان‌هایی که ما تجربه می‌کنیم در حال تبدیل شدن به مخرب‌تر شدن هستند، و به نظر می‌رسد این روند همچنان ادامه خواهد داشت – به دلیل تغییرات آب و هوایی و رفتار انسان.

بر اساس گزارش های هیئت بین دولتی تغییرات آب و هوایی، تغییرات آب و هوایی باعث می شود که طوفان ها بارندگی بیشتری تولید کنند. مطالعات نشان می دهد که به ازای هر درجه سانتیگراد گرم شدن می تواند مقداری بارندگی داشته باشد حدود 7 درصد رشد می کنند. بنابراین در سناریوی گرمایش 2 درجه سانتیگراد، انتظار می رود که طوفان ها جوامع آسیب دیده را با 14 درصد بارندگی بیشتر اشباع کنند.

افزایش سطح دریا، که فراوانی و شدت سیلاب‌های ساحلی را افزایش می‌دهد، عامل مخرب دیگری است که انتظار می‌رود با تشدید آن شاید دو فوت تا سال 2100. از سال 1960 سطح دریا قبلاً بالا رفته است در بسیاری از مناطق ایالات متحده، سواحل تگزاس و لوئیزیانا در آن زمان شاهد امواج بیش از هشت اینچی بودند.

و با ادامه رشد توسعه ساحلی، افراد و ساختمان های بیشتری مستقیماً در معرض خطر قرار می گیرند. به همین دلیل، خسارات ناشی از طوفان های استوایی به طور قابل توجهی در طول زمان افزایش یافته است و حتی اگر رفتار طوفان ثابت بماند، این روند ادامه خواهد داشت.

گارنر با توجه به پیش‌بینی‌هایی درباره گرم شدن اقیانوس‌ها در آینده، مشکوک است که طوفان‌ها ثابت نمی‌مانند و به تقویت خود ادامه می‌دهند و تغییراتی را که قبلاً دیده‌ایم «یک هشدار اضطراری» درباره آنچه ممکن است رخ دهد، ایجاد می‌کند.

کناتسون تأکید می‌کند که علم درباره چگونگی تفسیر رفتار طوفان‌ها در حوضه اقیانوس اطلس در نیم قرن گذشته بلاتکلیف است. او خاطرنشان می کند که ما دقیقاً نمی دانیم که چگونه عواملی مانند ذرات معلق در هوا و گردش اقیانوس در آنچه مشاهده شده نقش داشته اند.

او می گوید: «این یک سؤال باز و یک سؤال مهم است زیرا پیامدهایی برای آینده دارد. “اگر در واقع تحت سلطه گازهای گلخانه ای باشد، ما واقعاً انتظار داریم که این روند در آینده با عواقب بسیار وخیم ادامه یابد.”

یادداشت سردبیر، 20 اکتبر 2023: این داستان برای خلاصه کردن دقیق تر نظرات تام ناتسون در مورد عوامل خارجی مؤثر بر قدرت طوفان به روز شده است.