ハリケーンの季節は気候変動のために悪化していますか？科学者が説明します

ハリケーンハーヴェイは、テキサス州の過去の降雨量に続いて、2017年に北大西洋盆地の一連のハリケーンイルマ、ホセ、カティアが、ハリケーンと気候との関連について長年の疑問を引き起こしました。

最近のハリケーンを気候変動のせいにしているのでしょうか。それとも、1967年に戻ったハリケーン・ベウラ、クロエ、ドリアのトリプルのように、それらは単に数十年に一度起こる自然の偶然の偶然なのか？

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これらの質問に答えることは、大気科学者が理解しようとしている現在のハリケーン気候研究の中心にあります。気候変動がハリケーンに影響を与える可能性があるという兆候がいくつかあります。しかし、ハリケーンがどのように環境と相互作用するかについての我々の理解が不十分なため、これらのシグナルは決定的ではありません。

海温へのリンク

インフルエンザウイルスはさまざまな環境で変化し、寒い冬の気温でより感染性になるため、ハリケーンはその存在と動きを周囲の環境に依存します。周囲の環境がハリケーンの発生にどの程度影響を与えるかは、実際にハリケーン研究で最も広く研究されているトピックの1つです。

ハリケーン開発に対する環境の役割の証拠は1950年代初頭から注目されていますが、1980年代後半にMITのKerry Emanuelがハリケーンダイナミクスの研究で大きな節目を達成しました。

彼の考えは、ハリケーンを海面から熱を取り出してそれを上部対流圏で排出することができる熱機関と見なすことでした。このようにして、エマニュエルはハリケーンが与えられた環境で達成することができる最大の潜在的な強度が海面温度と大気対流圏の最上部付近のおよそ14キロメートルまたは8.8マイル上の温度にどのように依存するかを示す数式を得ることができました海。エマニュエルの式によれば、海面温度が暖かいほど強度は高くなります。

本質的に、エマニュエルのハリケーン強度と海面水温との関係は、特定の環境条件に対してハリケーンがどれだけ強いかを示しています。その後、多数の研究がハリケーン最大強度の制御における海面水温の重要性を確認し、好ましい条件下で海面水温が摂氏1度上昇するごとにハリケーン強度が2〜3パーセント増加することを示唆している。

この観点から、ハリケーンの発生における海水温の重要な役割のため、ハリケーンの強度の変動は地球規模の気候に関連しているに違いないと主張するのは非常に魅力的です。確かに、ハリケーン強度気候学の多くの研究は、ハリケーン強度変化における将来の傾向を検出するための主な代用品として海温を考慮しています。

これらの研究の間で共通のコンセンサスは、将来のハリケーンは現在の気候のものより強い傾向があるという結論です。

手がかりの極値を見る

海水温が上昇した結果、ハリケーンの強度が増加することが予想されますが、この結果を特定の1つのハリケーンに変換する方法は非常に異なります。

これがどれほど難しいかを直感的に説明するために、気温の日々の変化など、気候変動が天候の側面にどのように影響を与える可能性があるかを検討してください。

たとえば、今後10年間で0.5度の将来の気温上昇は、日中と夜間で10度の範囲内にある日々の気温の変動によってほとんどマスクされます。この意味で、ハリケーンハーベイやイルマの高強度は気候変動によって引き起こされているという結論にジャンプするのは早急でしょう。それは単に地域の気象条件の変動が気候変動信号以上のものをもたらす可能性があるからです。

局地的な環境条件による日々の強度の変動に加えて、ハリケーンは強度を大きく変化させるカオス的な振る舞いをすることもあります。最近の調査によると、ハリケーンの強度の内部変動は時速10〜18マイルにもなることがあり、これは気候変動によって引き起こされるものよりも大きいということです。

一方、ハリケーンハーベイやイルマの極端な影響が気候変動の兆候であるという主張を単純に否定するべきではありません。

いくつかの研究は、地球規模の気候の変化が北米上でのジェット気流の振る舞いのシフトにつながる可能性があることを示しました。ハーベイに関連した洪水は、他のハリケーンよりもはるかに長い間、嵐がテキサス上で失速したため、珍しいことです。したがって、現在の知識ではハーヴェイの強さを特定の気候の変化に結び付けることはできませんが、ハーヴェイが陸上で長期間失速することの異常は、温暖な気候での地球規模の循環の変化の兆候である可能性があります。

同様に、2017年9月に大西洋盆地にトリプルハリケーンが出現したことも、気候変動によるハリケーン形成のより好ましい条件を示す別の潜在的なシグナルとなる可能性があります。

気候学的な観点から見ると、ハリケーンハーベイの陸上での長期にわたる期間、またはハリケーンイルマの極端な強度のようなこれらの異常な極値の頻度と規模は、研究者にとって最大の関心事です。これは、これらの極値が日々の変動と区別できる気候変動のシグナルだからです。

私たちの理解の限界

ハリケーンの強度に対する気候の直接的な影響に加えて、ハリケーンに対する気候の別の考えられる影響は、将来の気候におけるハリケーンの進路パターンのシフトです。

原則として、全球的な空気循環パターンの変化は、川によって運ばれる葉のように、ハリケーンの動きを導くステアリングの流れに影響を与える可能性があります。そのため、気候変動に関連した地球規模の循環の変動は、ハリケーンの影響に別の程度の変動をもたらす可能性があります。

ウィスコンシン大学のJames Kossinが率いる最近の気候学的研究は、温暖な気候におけるハリケーン最大強度位置の極方向への移動を示唆していた。しかし、ハリケーンの強度と周囲の環境との間の関係とは異なり、地球規模の循環変動とハリケーンの動きとの間の関連性は、現在のところ定量化するのがはるかに困難です。

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ハリケーンに関する研究は、ハリケーンが暖かい気候の中でどのように変化するかの良い意味を私たちに与えますが、この変化を測定すること、そして特に気候変動に一つの特定のハリケーンのユニークな特徴を結びつけることは現在の自信のレベルを超えています。

実際には、高さによる気温の変化など、ハリケーンの発生を強く妨げる可能性があるその他の要因がいくつかあります。これらの要因は、ハリケーンと周囲の環境との相互作用に直接影響します。しかし、ハリケーンの発生は数日から数週間で測定され、気候変動は数十年に渡って発生するまでの時間スケールが異なるため、これらは気候変動の文脈では定量化するのが非常に困難です。

科学者の観点からは、ハリケーンに対する気候の影響についての理解の欠如は、いらいらさせないにしても、がっかりしています。一方で、これらの不確実性は、ハリケーン間のあらゆる可能性のある関連付け - それらの強さ、頻度、形成の時間と場所を含む - と気候 - を探求する動機付けとなっています。最終的には知識が社会に役立つことができるので、ハリケーンと気候の関係についてのより良い理解が必要です。

この記事は、もともとChanh KieuによるThe Conversationに掲載されたものです。ここで元の記事を読んでください。