该研究的作者在期刊《自然-地球科学》 中写道,随着地球因人为温室气体排放而变暖,热带气旋(飓风和台风)可能会在各自的半球向北和向南迁移。 2020 年的副热带风暴阿尔法(观测到的第一个在葡萄牙登陆的热带气旋)和今年在康涅狄格州登陆的飓风亨利可能是此类风暴的先兆。
该研究的主要作者、耶鲁大学艺术与科学学院地球与行星科学系的物理学家、今年早些时候发表的一份联合国政府间报告的合著者约书亚·斯塔德霍尔姆(Joshua Studholme)表示:“这代表了气候变化的一个重要的、被低估的风险。”年。气候变化专门委员会第六次评估报告的合著者。
Studholme 说:“这项研究预测,21 世纪的热带气旋可能会出现在比过去300 万年地球上的情况更广泛的纬度范围内。”
该研究的共同作者包括耶鲁大学海洋和大气科学教授阿列克谢·费多罗夫(Alexey Fedorov)、希尔肖夫海洋学研究所的谢尔盖·古列夫(Sergey Gulev)、麻省理工学院的克里·伊曼纽尔(Kerry Emanuel)和雷丁大学的凯文·霍奇斯(Kevin Hodges)。
虽然热带气旋的增加通常被认为是气候变化的先兆,但它们对地球平均温度的敏感程度仍不清楚。 20 世纪80 年代,该研究的合著者伊曼纽尔利用经典热力学的概念预测全球变暖将导致更强烈的风暴——这一预测得到了观测记录的证实。
然而,热带气旋与气候之间关系的其他方面仍然缺乏基于物理的理论。例如,对于风暴总数是否会随着气候变暖而增加或减少,或者为什么地球每年会经历大约90 次此类事件,科学家们并没有达成一致。
费多罗夫说:“热带气旋未来将如何变化存在相当大的不确定性。” “然而,多项证据表明,即使热带气旋的总体频率没有增加,我们也可能会在中纬度地区看到更多的热带气旋。” ”
通常,热带气旋形成于低纬度地区,即能够接触热带海洋温暖水域并远离急流剪切效应的地区。地球的自转导致雷暴簇聚集并旋转,形成漩涡,最终成为热带气旋。飓风形成的其他机制也存在。
研究人员表示,随着气候变暖,赤道和两极之间的温差将会减小。在夏季,这可能会导致急流减弱甚至破裂,为热带气旋在中纬度地区形成和加强打开一个窗口。
在这项研究中,Studholme、Fedorov 和他们的同事分析了地球遥远过去温暖气候的数值模拟、最近的卫星观测、各种天气和气候预测,以及管理大气对流和行星尺度风的基本原理。物理。例如,他们指出,对始新世(5600万至3400万年前)和上新世(530万至260万年前)气候变暖的模拟发现,热带气旋在高纬度地区形成并增强。
耶鲁大学博士后研究员Studholme 表示:“在进行未来飓风预测时,一个核心问题是用于气候预测的模型没有足够的分辨率来模拟现实的热带气旋。” “相反,通常使用几种不同的间接方法。然而,这些方法似乎扭曲了热带气旋形成和发展的基本物理学。其中一些方法还提供了相互矛盾的预测。”
这项新研究通过分析规模太小而无法在当前气候模型中体现的飓风物理学与更好地模拟地球喷流和南北空气环流(称为哈德利环流)动力学之间的联系得出结论。综上所述。