
2020年11月8日,当热带风暴ETA袭击佛罗里达州迈阿密海滩时,一对夫妇在海滩上散步。ETA是今年第28个命名的风暴,与2005年有记录以来最活跃的飓风季节相同。
摄影:WILFREDO LEE,美联社
作者:莎拉·吉本斯
从气象学上讲,2020年是历史性的一年:亚热带风暴西塔在大西洋形成,使2020年飓风季的命名风暴总数达到29个,打破了2005年创下的纪录,并在今年的几周内结束。到9月,美国国家飓风中心已经用尽了飓风名单上可用的名称,并将启用希腊字母。 在美国人眼中,像这样的风暴季节越来越与气候变化联系在一起。哥伦比亚广播公司新闻去年发布的一项民意调查发现,45%的受访者认为气候变化"在很大程度上"导致了严重的飓风。 但当气候科学家被问及此事时,许多人表示,今年飓风季节的解释并不那么简单。他们说,不要轻易将一场风暴甚至一个飓风季节视为气候变化的迹象。 美国国家海洋和大气管理局(National Oceanic and Atmospheric Administration)的气候科学家詹姆斯·科辛(James Kossin)说:"鉴于我们对气候变化如何使海洋变暖的理解,今年的飓风季节非常活跃,海洋非常温暖,气候变化很可能导致了活跃的飓风季节。但它发挥了多大的作用呢?我们现在面临的问题更加棘手。"
飓风ETA带来了强降雨,导致巴拿马的巴比托河溢出,图中是被洪水淹没的班比托河的航拍图像。
摄影:LUIS ACOSTA,法新社,GETTY IMAGES
我们对飓风和变暖了解多少?
预计2020年的飓风季节将比以往任何时候都更加活跃,这是事实。风暴很早就开始形成,数量以创纪录的速度增加。飓风ETA是今年的第28场风暴,给佛罗里达州,尼加拉瓜和洪都拉斯带来了强降雨,这些地区仍在与洪水作斗争。今年的飓风季节甚至可能延续到冬季:2005年,今年的第28个热带风暴zeta于12月底形成。
今年一连串风暴的一个原因是太平洋已经形成了拉尼娜天气模式,削弱了大西洋的风力,并将风暴加速为飓风。
然而,科学家认为也有与气候变化有关的风暴:迅速加强,缓慢移动,并带来强降雨。所有这些都与热量有关。
"今年飓风季节最重要的是大西洋已经异常温暖,这无疑将有助于创造一个过度活跃的飓风季节,"科辛说。"
气候变化无疑是异常变暖的原因:自19世纪末以来,海洋表面平均温度一直在稳步上升。然而,美国国家海洋和大气管理局将今年异常温暖的天气周期部分归咎于大西洋多年振荡(AMO)的自然气候周期,这导致北大西洋每隔几十年就会变暖或变冷。科学家们不确定哪一个影响更大 - 气候变化或AMO。
无论如何,温水是飓风的燃料,并导致迅速加强的过程。在此过程中,风暴的最大风速可以在24小时内增加至少56公里/小时。2020年有八场风暴在加勒比海和墨西哥湾的温暖水域经历了快速加强。
"这个过程给了这些风暴更多的能量。风暴从海洋中汲取能量,大大加快了风暴旋转的速度,"科辛说。"这就像有人改装他们的汽车发动机,让它跑得更快。海洋使风暴更快。"
快速加强意味着热带风暴可以更快地升级为飓风,或者飓风可以更快地升级为强飓风。然而,这并不意味着飓风在海上和陆地上必然会更快;飓风是由大气中的风驱动的。这就是为什么飓风劳拉以每小时24公里的速度穿越墨西哥湾沿岸,而沿着类似路径前进的飓风莎莉仅以每小时5公里的速度移动。
在这项研究中,Kossin发现飓风的移动速度可能更慢,估计在过去120年中慢了17%。这也可能与气候变化有关。
"风是由赤道和两极之间的温差驱动的,"他说。Kossin和其他科学家认为,北极变暖的速度比热带地区快,因此两者之间的温差减小,减缓了气旋的速度。
移动缓慢的飓风往往会带来更多的降水,因为飓风哈维在2017年袭击了休斯顿,飓风多里安在2019年袭击了巴哈马群岛,飓风莎莉今年袭击了阿拉巴马州。飓风缓慢移动带来的大量降水以及大气变暖的含水量增加,使情况更加复杂。
"当谈到气候变化时,我认为最直接的影响之一是降雨量增加。温暖的大气含有更多的水分,"科罗拉多州立大学大气科学家Phil Klotzbach说。随着湿度的增加,风暴带来更多降雨的可能性也在增加。
得克萨斯州加尔维斯顿经历了美国历史上最致命的自然灾害:1900年9月8日的飓风造成6,000至12,000人死亡。
摄影:KEYSTONE VIEW COMPANY,美国国会图书馆
2020年11月11日,洪都拉斯拉利马:热带低压ETA给整个地区带来暴雨后,许多村庄被洪水淹没。洪都拉斯山体滑坡和洪水造成13人死亡,危地马拉和巴拿马各造成5人死亡,哥斯达黎加和尼加拉瓜各造成2人死亡。然而,受害者人数可能会继续大幅上升。
摄影:PICTURE ALLIANCE, GETTY IMAGES
佛罗里达州帕多克,2020年9月17日:飓风莎莉在经过佛罗里达州帕迪多尔基时,掀翻了一名房地产经纪人经营的公寓的屋顶。她说,在暴风雨来袭之前,租户已经离开了。莎莉在强风和大雨中登陆。
摄影:JOE RAEDLE,GETTY IMAGES
不仅仅是气候变化?
根据美国国家海洋和大气管理局的数据,自19世纪80年代以来,大西洋的热带风暴数量一直在增加。然而,研究人员将此归因于技术改进:卫星现在可以探测到以前无法检测到的短期风暴,特别是在海洋的偏远地区。
然而,这并不能解释自1980年代以来观察到的热带风暴的增加。麻省理工学院的气候科学家Kerry Emanuel说,最近的趋势是真实的,而不是观测偏差。但它可能与另一种类型的空气污染有关(与导致全球变暖的碳排放不同) - 或者更确切地说,与我们清理它的方式有关。
众所周知,来自汽车,发电厂和工厂的气溶胶污染会导致周围环境的局部冷却。硫酸盐气溶胶在反射阳光方面非常有效。在20世纪70年代,美国东海岸的夏天经常有雾,这是阳光反射到太空的结果。
伊曼纽尔说,这种现象也抑制了风暴的形成。然而,2013年发表的一项研究将1970年《清洁空气法》的通过与随后的气溶胶减少,气温上升和1980年代后期开始的热带风暴增加联系起来。
伊曼纽尔指出,验证这一理论的一个挑战是,直到1970年代气象卫星变得普遍之前,风暴数据都非常有限。Kossin称气溶胶污染的确切影响是"我们尚未回答的关于飓风的最重要问题之一"。
没有证据表明碳排放引起的气候变化会导致风暴增加。"我们预计风暴的数量不会随着气候变化而增加,"Klotzbach说。"风暴更有可能增加强度。另一方面,他说,今年强劲的拉尼娜天气模式可能意味着大西洋将在年底前非常活跃。
"我不认为ETA是我们今年看到的最后一场飓风,"他说。
概率问题
Kossin和Emanuel建议我们从概率的角度考虑气候变化对飓风的影响。
"对于2017年的飓风哈维,我们可以说,2017年的降雨量可能是1970年的两到三倍,"伊曼纽尔说,举了一个例子。"
2017年底发表的两项研究发现,气候变化使飓风哈维等缓慢移动的暴雨的可能性增加了两倍。
科辛说,这同样适用于风暴和飓风季节。你不能说气候变化导致2020年风暴迅速加强,缓慢移动,雨水充沛,但它使这样的年份更有可能:"在气候变化的背景下,我们刚刚经历的飓风季节在未来可能会更常见。"
(译者:流浪狗)