FYI:气候变化是否会导致更多(和更大的)龙卷风?

不断变暖的世界将龙卷风形成的两个因素推向了相反的方向。
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龙卷风 OAR/ERL/美国国家严重风暴实验室 (NSSL)

科学家们普遍认为,气候变化将增加极端天气事件发生的可能性,但对于龙卷风在变暖的世界中会如何表现,目前还没有定论。龙卷风是难以捉摸的生物,预测一周后的龙卷风仍然很困难,更不用说未来几年它们可能会是什么样子了。

“最常见的发现是,变暖的环境会导致更多的风暴和更强烈的风暴,但强度并不一定意味着组织和产生龙卷风,”研究龙卷风气候学的密西西比州立大学地球科学副教授 Grady Dixon 说。“这需要某种特定的相互作用。”

普渡大学大气科学教授 Jeff Trapp 表示,虽然尚不清楚龙卷风的强度或频率会如何增加,但可能会有更多适合形成龙卷风的日子。“我们将看到适合严重雷暴和龙卷风形成的日数增加,”他说。龙卷风季节因地区而异,可能会延长。

根据美国国家气象中心 (National Weather Center) 的 Harold Brooks 最近告诉美联社的另一项理论,可能会出现一种“浓缩效应”——一年中发生龙卷风的天数更少,但每次发生的龙卷风数量更多。

最近,龙卷风的模式尤其异常:根据美联社的数据,2011 年是美国第二致命的龙卷风季节,有 1,700 次龙卷风(包括极具破坏性的乔普林龙卷风)和 553 人死亡。然后,在 2012 年龙卷风季节提早开始后,数字却反转了。根据美国国家海洋和大气管理局的美国严重天气博客的数据,2012 年 5 月至 2013 年 4 月期间,龙卷风数量创下最低记录,死亡人数也位居第二低。

我们作为一个社区的目标是拥有更高分辨率的气候模型。也很难分辨我们近年来是否看到了更多的龙卷风,还是对龙卷风的认识提高了。Dixon 说,自 20 世纪 90 年代以来,中西部和北部大平原地区的龙卷风有所增加,南部大平原地区的龙卷风有所减少,但这可能仅仅是更好的报告所致。

俄克拉荷马州是龙卷风的磁石,因为它正好位于墨西哥湾的湿热空气与墨西哥高地和落基山脉的冷空气碰撞的汇合点。龙卷风需要强烈的上层风,离地面高达三英里,这与地面附近的较慢气流形成对比,被称为风切变。这通常发生在南方暖空气与北方冷空气相遇时。

根据 Dixon 的说法,变暖的气候导致北方的气温升高,所以在这方面,风切变会减小,因此实际上可能导致龙卷风数量减少。

然而,另一个因素表明气候变化将产生完全相反的效果。对流可用势能,或称 CAPE——本质上是风暴可用的能量——取决于地面与大气高层之间的湿度和温差。“在气候变暖的全球化世界中,CAPE 随着时间而增加,这主要是因为地表和大气低层区域的温度升高并且变得更加潮湿,”Trapp 说。“在一个全球变暖的未来世界中,这种雷暴应该会更强烈。”

由于这些相互矛盾的因素,“我们不知道这如何必然影响龙卷风的强度和频率,”Trapp 说。

他的研究涉及气候变化模型,这些模型在龙卷风预测方面仍然非常粗糙——一个像素可以高达 100 公里,而单个风暴通常只有该尺寸的一半。“我们作为一个社区的目标是尝试拥有分辨率越来越高的气候模型,就像数码相机的分辨率越来越高一样,”他说。有了更高分辨率的模型,研究人员希望能够分析风暴模拟,从而更确定地确定哪些类型的风暴会形成龙卷风。

 

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