气候变化导致飓风季节变得更糟吗？科学家解释说

飓风哈维，其历史上的降雨量超过德克萨斯州，其次是2017年北大西洋盆地的一系列飓风伊尔玛，何塞和卡提亚，引发了长期存在的关于飓风与气候之间联系的问题。

我们真的可以归咎于最近这些飓风对气候变化的影响吗？或者它们只是每隔几十年发生一次的自然巧合，类似于1967年飓风Beulah，Chloe和Doria的三倍？

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回答这些问题是当前大气科学家试图了解的飓风气候研究的核心。有迹象表明，气候变化可以通过几种不同的方式影响飓风。然而，由于我们对飓风如何与环境相互作用的理解不充分，这些信号尚无定论。

链接到海洋温度

就像流感病毒在不同环境中变形并且在寒冷的冬季温度下变得更具传染性一样，飓风依赖于周围环境的存在和运动。周围环境在多大程度上影响飓风发展确实是飓风研究中研究最广泛的主题之一。

自20世纪50年代初以来，人们已经注意到环境在飓风发展中的作用的证据，但是在20世纪80年代后期，麻省理工学院的克里·伊曼纽尔在研究飓风动态方面取得了重要的里程碑。

他的想法是将飓风视为可以从海洋表面提取热量并在对流层上层排出热量的热力发动机。通过这种方式，伊曼纽尔能够获得一个数学表达式，显示飓风在给定环境中可以达到的最大潜在强度如何取决于大气对流层顶部附近的海面温度和温度，大约14公里或8.8英里以上。海。根据伊曼纽尔的表述，较温暖的海面温度会导致更高的强度。

从本质上讲，伊曼纽尔飓风强度与海面温度之间的关系决定了飓风对于特定环境条件的强烈程度。大量研究证实了海面温度在控制飓风最大强度方面的重要性，并表明在有利的条件下，每1摄氏度的海面温度增加飓风强度增加2-3％。

从这个角度来看，由于海洋温度在飓风发展中的重要作用，因此断言飓风强度变化必须与全球气候相关联是非常诱人的。实际上，许多关于飓风强度气候学的研究认为海洋温度是检测飓风强度变化未来趋势的主要因素。

这些研究的共识是，未来的飓风将比现在的气候更强，假设海面温度将继续其未来的当前变暖趋势。

寻找Extremes寻找线索

虽然我们可以预期海洋温度上升会导致飓风强度增加，但如何将这一结果解释为一个特定的飓风，结果却大相径庭。

为了直观地说明这可能有多困难，请考虑气候变化如何影响我们天气的各个方面，例如每天的温度变化。

例如，未来10年未来的气温升温0.5度将主要被任何日常温度变化所掩盖，这种变化在白天和夜晚之间的10度范围内。从这个意义上讲，匆匆得出飓风哈维或伊尔玛的高强度是由气候变化引起的结论将是仓促的，仅仅是因为当地天气条件的波动可能比气候变化信号的贡献更大。

除了由于当地环境条件导致的日常强度波动之外，飓风也可能具有混乱行为，导致其强度发生很大变化。最近的一项研究表明，飓风强度的内部变化可能高达每小时10-18英里，这大于气候变化引起的变化。

另一方面，人们不应该天真地否认飓风哈维或艾尔玛的极端影响是气候变化的症状。

一些研究表明，全球气候的变化可能导致急流行为在北美地区的转变。与哈维有关的洪水不寻常，部分原因是风暴在德克萨斯州停留的时间比任何其他飓风都要长。因此，虽然我们目前的知识不允许我们将哈维的强度与气候的任何特定变化联系起来，但哈维在土地上长时间停滞的异常可能是气候变暖时全球流通转变的一种表现。

同样，2017年9月大西洋盆地三重飓风的出现可能是气候变化形成飓风的更有利条件的另一个潜在信号。

从气候学的角度来看，这些异常极端的频率和幅度，例如飓风哈维的陆地长时间或飓风伊尔玛的极端强度，往往是研究人员最感兴趣的。这是因为这些极端事件是气候变化的信号，可以与日常变化区分开来。

我们理解的局限

随着气候对飓风强度的直接影响，气候对飓风的另一个可想象的影响是飓风轨道模式在未来气候中的转变。

原则上，全球空气流通模式的变化可能会影响引导飓风运动的转向流，就像被河流带走的叶子一样。因此，与气候变化相关的全球流通变化可能会引入另一种程度的飓风影响变化，我们必须将其考虑在内。

最近由威斯康星大学的James Kossin领导的一项气候学研究表明，在气候变暖的情况下，飓风最大强度位置向极移。但与飓风强度与周围环境之间的联系不同，全球环流变化与飓风运动之间的联系目前难以量化。

另见：飓风佛罗伦萨撤离：南卡罗来纳州将I-26变成单行道

虽然对飓风的研究让我们很好地了解飓风如何在气候变暖时发生变化，但衡量这种变化，特别是将一种特定飓风的独特特征与气候变化联系起来，超出了目前的信心水平。

实际上，还有其他一些因素可能会强烈干扰飓风的发展，例如大气温度随高度的变化。这些因素直接影响飓风与周围环境的相互作用。然而，由于飓风发展（按天和周的顺序测量）与数十年来发生的气候变化之间的不同时间尺度，这些在气候变化的背景下很难量化。

从科学家的角度来看，如果没有刺激性，对气候对飓风的影响缺乏了解是令人失望的。另一方面，这些不确定性继续激励我们寻找飓风之间的任何可能的联系 - 包括它们的强度，频率，形成时间和位置 - 以及气候。需要更好地了解飓风与气候的关系，因为知识最终可以帮助社会服务。

本文最初发表于Chanh Kieu的The Conversation。阅读原文。