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来自研究机构

为什么大风暴会带来如此多的降雨?变暖,是的,但也有风

日期:
2019年10月29日
来源:
普林斯顿大学工程学院
简介:
连续三个飓风季节,降雨量破纪录的风暴在美国南部造成了灾难性的洪水。一项新的分析解释了为什么这种趋势可能会随着全球变暖而继续:温暖空气中较高的水分含量和风暴风速的增加共同产生了更潮湿的风暴。
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连续三个飓风季节,降雨量破纪录的风暴在美国南部造成了灾难性的洪水:2017年的哈维,2018年的佛罗伦萨和2019年的伊梅尔达。

普林斯顿大学研究人员的一项新分析解释了为什么这种趋势可能会随着全球变暖而继续。研究人员在10月18日发表在《科学》杂志上的一项研究中报告说,温暖空气中较高的水分含量和风暴风速的增加共同导致了更潮湿的风暴自然合作伙伴杂志气候与大气科学

“热带气旋发生频率和降雨率的潜在变化是美国洪水灾害的主要担忧,特别是对墨西哥湾和大西洋沿岸的城市地区,”普林斯顿大学威廉和埃德娜麦卡莱尔工程和应用科学教授詹姆斯史密斯说。“这项研究为理解降雨率问题提供了重要的一步;这幅图表明,在评估洪水危害时,应该仔细检查极端降雨的变化。”

这些结果有助于解决最近气候模型研究中出现的一个难题。模型预测,到本世纪末,飓风降雨率的增长速度将达到预期的两倍,这是由于海平面温度上升导致的水分增加造成的。普林斯顿大学的研究小组想要了解还有哪些其他力量可能导致了潮湿的风暴。

地球科学教授、普林斯顿环境研究所(Princeton Environmental Institute)的合著者加布里埃尔·维奇(Gabriel Vecchi)说:“预测的增长超出了简单的理论,这让我们感到有点不舒服,因为我们只相信我们能够理解的预测,以及它们在观察中出现的程度。”

研究人员怀疑风可能起了作用。气候模型还预测,随着气温上升,热带风暴的风力将增强,而观测研究表明,风力更强的风暴往往会产生更高的降雨量。维奇和他的同事推断,更高的海面温度和更强的风暴的结合可能解释了预测的降雨率增加。

为了验证这一假设,该研究的主要作者、土木与环境工程博士后刘茂峰设计了一种方法来隔离风速增加的影响:他根据风速强度将预计风暴的降雨率分成不同的组。

对于形成热带气旋的六个海洋盆地中的每一个,刘根据其最大持续风速将风暴分组:热带风暴,风速在每小时39到73英里之间;以及萨菲尔-辛普森1至5级飓风,由于该强度水平的风暴数量较少,因此将4级和5级放在一起。

Liu使用这种重新采样方法分析了当前和未来气候条件下的4000多个模拟风暴。该方法显示,在每个风暴强度类别中,降雨率随温度上升而增加,与经典热力学预测的每摄氏度升温幅度(约7%)一致。只有当所有强度的风暴聚集在一起时,降雨率才会超过单独温度升高的预期结果。

刘说:“我们发现,由于全球变暖,风暴的水汽容量不仅增加了,而且风暴变得更强,导致了更高的降雨量。”

维奇指出,几项研究表明,由于全球变暖,目前发生像哈维飓风这样的风暴的可能性是现在的两倍。“这项研究对未来做出了声明,”他说。“但我们正在经历这种融合,我们的观察开始显示,我们的模型已经预测了很长一段时间的降雨增加,现在我们也对为什么会发生这种情况有了清晰的理论理解。”

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故事来源:

材料所提供的普林斯顿大学工程学院注:内容可能会根据风格和长度进行编辑。


期刊引用

  1. 刘茂峰,Gabriel A. Vecchi, James A. Smith, Thomas R. Knutson。随着全球变暖,预计飓风降水率大幅增加的原因气候与大气科学, 2019;2 (1) doi:10.1038 / s41612 - 019 - 0095 - 3

引用此页

普林斯顿大学工程学院。“为什么大风暴会带来这么多的雨水?”变暖,是的,但也有风。”《科学日报》。《科学日报》,2019年10月29日。< www.koonmotors.com/releases/2019/10/191029182459.htm >。
普林斯顿大学工程学院。(2019年10月29日)为什么大风暴会带来如此多的降雨?变暖,是的,但也有风。《科学日报》。2023年6月18日检索自www.koonmotors.com/releases/2019/10/191029182459.htm
普林斯顿大学工程学院。“为什么大风暴会带来这么多的雨水?”变暖,是的,但也有风。”《科学日报》。www.koonmotors.com/releases/2019/10/191029182459.htm(2023年6月18日访问)。

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