这不是你的想象:龙卷风正在联合起来对付我们。虽然每年的龙卷风数量没有改变,但研究人员注意到,现在龙卷风不再是孤立出现,而是成群结队地出现。
研究人员仍在努力解释这一变化的原因。
“龙卷风的数量没有增加,但它们更加集中了。”《科学》杂志今日发表的一篇论文的首席作者迈克尔·蒂佩特 (Michael Tippett) 表示。“如果我们将爆发性龙卷风与非爆发性龙卷风分开来看,那么现在更多的龙卷风发生在爆发中,而且爆发的规模更大,龙卷风数量更多。”
单个龙卷风不构成爆发。龙卷风爆发被归类为六个或更多龙卷风,例如本周袭击美国东南部的龙卷风。极端爆发包括在短时间内出现 12 个或更多龙卷风。研究人员发现,2015 年极端爆发的平均龙卷风数量约为 80 个,而 1965 年极端爆发的平均龙卷风数量为 40 个。
记录在案的最大规模的龙卷风爆发发生在 2011 年 4 月 27 日,当时在 24 小时内观察到了超过 200 个龙卷风。这些龙卷风的惊人强度最近与野火产生的烟雾有关,但还有许多其他因素在起作用。
是什么可能导致了龙卷风聚集的增加?这是一个重要的问题,因为龙卷风爆发造成了该国大部分的龙卷风破坏和损失。在 1979 年至 2010 年期间,龙卷风爆发造成了 79% 的龙卷风死亡事件。
研究人员最初认为气候变化可能是导致聚集性增加的驱动因素,但证据并未支持这一理论——至少就目前的一系列爆发而言是这样。
研究人员特别关注了龙卷风形成的两个不同因素,试图找出过去与现在为何会发生如此大的转变。第一个因素是对流有效位能 (CAPE)。蒂佩特说:“气候预测表明,CAPE 将会增加,这些增加将驱动有利于极端雷暴的环境的频率增加。”
极端雷暴是龙卷风的“温床”,因此人们认为,如果气候变化导致 CAPE 增加,那么大规模龙卷风爆发的可能性也会随之增加。但蒂佩特表示,在分析数据时,研究人员发现龙卷风聚集性变化的原因并非 CAPE,而是第二个因素——雷暴的相对涡度。相对涡度与垂直风切变有关,即在不同高度风的速度和方向的变化。与 CAPE 不同,相对涡度和全球变暖之间没有已知的联系。
与气候变化相关的长期预测仍在按计划进行,雷暴友好的条件出现的频率更高,但短期内,CAPE、雷暴相对涡度和龙卷风聚集性之间的关系与气候科学家的预期完全不同。
这并不意味着气候变化完全不是原因。蒂佩特说,气候变化对未来的模型(展望一个世纪或更长的时间)显示,CAPE 将会增加,从而导致更有利于龙卷风的环境和条件。只是目前,这个因素似乎并不是导致这种特定变化的原因。
蒂佩特说:“我们并不完全了解气候变化的所有方面,所以我们不能排除它,但还有许多其他气候变率的模式会影响天气,比如 ENSO(厄尔尼诺-南方涛动)和 AMO(大西洋多年代际涛动)。”
ENSO 和 AMO 是海面温度中自然发生的周期性变化,它们会影响全球范围的气候模式。但是,ENSO 和 AMO 的发生时间相对较短(每几年或几十年),而美国可靠的龙卷风记录仅能追溯到约 40 或 50 年前。这足以注意到一个趋势,但数据不足以将这些趋势与周期性气候事件明确联系起来。
蒂佩特说:“我们在提出问题。我们在说,嗯,这不像我们预期的气候变化的样子,但我们还没有真正找到原因。这对未来很重要,因为如果它是气候变化,我们预计这些趋势会继续下去。如果不是气候变化,那么可能会有可能看到情况恢复到十年前的样子。”