Gli uragani avvertono gli effetti dei cambiamenti climatici?

Gli uragani avvertono gli effetti dei cambiamenti climatici?
Immagine satellitare su 7, 2017 mostra tre uragani: Irma nel centro a nord dell'isola di Hispaniola, Katia a sinistra nel Golfo del Messico e Jose nell'Oceano Atlantico a destra.
NOAA tramite AP

L'uragano Harvey, con la sua quantità storica di precipitazioni sul Texas, seguita da una serie di uragani Irma, Jose e Katia nel bacino del Nord Atlantico in 2017, ha scatenato domande di vecchia data su qualsiasi legame tra uragani e clima.

Possiamo veramente incolpare questi recenti uragani sui cambiamenti climatici? O sono semplicemente una coincidenza di natura che accade una volta ogni pochi decenni, simile alla tripla degli uragani Beulah, Chloe e Doria di nuovo in 1967?

La risposta a queste domande è al centro dell'attuale ricerca sul clima degli uragani che gli scienziati dell'atmosfera stanno cercando di capire. Ci sono segnali che i cambiamenti climatici possono influenzare gli uragani in diversi modi. Tuttavia, questi segnali non sono conclusivi a causa della nostra inadeguata comprensione di come gli uragani interagiscono con l'ambiente.

Collegamento alla temperatura dell'oceano

Proprio come un virus influenzale morph in ambienti diversi e diventa più contagioso nelle fredde temperature invernali, gli uragani dipendono dall'ambiente per la loro esistenza e il loro movimento. In che misura l'ambiente circostante influisce sullo sviluppo degli uragani è in effetti uno degli argomenti più ampiamente studiati nella ricerca sugli uragani.

Le prove del ruolo dell'ambiente sullo sviluppo degli uragani sono state notate sin dai primi 1950, tuttavia un importante traguardo è stato raggiunto Kerry Emanuel al MIT nel suo studi della dinamica degli uragani negli ultimi 1980.

La sua idea era di considerare gli uragani come motori termici in grado di estrarre calore dalla superficie dell'oceano e di scaricarlo nella parte superiore della troposfera. In questo modo, Emanuel è stato in grado di ottenere un'espressione matematica che mostra come la massima intensità potenziale che un uragano può raggiungere in un determinato ambiente dipende dalla temperatura e dalla temperatura della superficie del mare vicino alla parte superiore della troposfera atmosferica intorno ai chilometri 14, o miglia 8.8, sopra il mare. Una temperatura della superficie del mare più calda risulterebbe in una maggiore intensità, secondo la formulazione di Emanuel.

Il "carburante" per gli uragani proviene dall'energia nel calore dell'oceano.
Il "carburante" per gli uragani proviene dall'energia nel calore dell'oceano.
NASA, CC BY

In sostanza, la relazione di Emanuel tra l'intensità dell'uragano e la temperatura della superficie del mare determina quanto può essere forte un uragano per una data condizione ambientale. Numerosi studi hanno quindi confermato l'importanza della temperatura superficiale del mare nel controllo dell'intensità massima dell'uragano e suggeriscono un aumento di 2-3 cento in intensità di uragano per aumento di grado di 1 Celsius nella temperatura della superficie del mare in condizioni favorevoli.

Da questa prospettiva, è quindi molto allettante affermare che le variazioni di intensità dell'uragano devono essere collegate al clima globale a causa del ruolo vitale delle temperature oceaniche nello sviluppo degli uragani. Anzi, molti studi La climatologia dell'intensità degli uragani considera la temperatura dell'oceano come un proxy principale per rilevare la tendenza futura nel cambiamento dell'intensità degli uragani.

Il consenso comune tra questi studi è la conclusione che i futuri uragani tenderanno a essere più forti di quelli del clima attuale, supponendo che la temperatura della superficie del mare continuerà la sua attuale tendenza al riscaldamento nel futuro.

Guardando gli estremi per gli indizi

Mentre possiamo aspettarci un aumento dell'intensità dell'uragano a causa dell'innalzamento delle temperature oceaniche, il modo in cui interpretare questo risultato per un uragano specifico risulta essere molto diverso.

Per un'illustrazione intuitiva di quanto possa essere difficile, considera come i cambiamenti climatici possono influenzare aspetti del nostro tempo, come la variazione giornaliera della temperatura.

Ad esempio, un futuro riscaldamento della temperatura dell'aria dei gradi 0.5 nei prossimi anni 10 sarebbe per lo più mascherato da qualsiasi variazione di temperatura giornaliera, che è nell'intervallo di gradi 10 tra il giorno e la notte. In questo senso, sarebbe affrettato a saltare alla conclusione che l'elevata intensità dell'uragano Harvey o Irma è causata dai cambiamenti climatici, semplicemente perché le fluttuazioni delle condizioni meteorologiche locali potrebbero contribuire molto di più dei segnali dei cambiamenti climatici.

Oltre alle fluttuazioni di intensità giornaliere dovute alle condizioni ambientali locali, gli uragani possono anche avere comportamenti caotici che causano un'intensità della loro intensità. Un recente studio ha mostrato variazioni interne dell'intensità dell'uragano potrebbe essere grande come 10-18 miglia all'ora, che è maggiore di quello che sarebbe indotto dal cambiamento climatico.

D'altra parte, non si dovrebbe ingenuamente negare alcuna pretesa che gli impatti estremi dell'uragano Harvey o Irma siano sintomi di cambiamenti climatici.

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Eventi estremi, come la pioggia associata all'uragano Harvey, offrono ai ricercatori l'opportunità di studiare gli effetti dei cambiamenti climatici perché sono al di fuori della variabilità giornaliera delle condizioni meteorologiche.
AP Photo / David J. Philip

Alcuni la ricerca ha indicato che il cambiamento del clima globale potrebbe portare a a spostamento dei comportamenti del getto nel Nord America. Le inondazioni legate a Harvey erano inusuali in parte perché la tempesta si era bloccata sul Texas per molto più tempo di qualsiasi altro uragano. Quindi, mentre le nostre conoscenze attuali non ci permettono di collegare l'intensità di Harvey a qualsiasi specifico cambiamento climatico, l'anormalità di Harvey lo stallo per un lungo periodo sulla terra potrebbe essere una manifestazione del cambiamento nella circolazione globale in un clima più caldo.

Allo stesso modo, l'emergere di tripli uragani nel bacino atlantico nel mese di settembre 2017 potrebbe essere un altro segnale potenziale delle condizioni più favorevoli per la formazione di uragani dai cambiamenti climatici.

Dal punto di vista climatologico, è la frequenza e l'entità di questi estremi anormali, come il prolungato periodo sopra la terra dell'uragano Harvey o l'estrema intensità dell'uragano Irma, che sono spesso di estremo interesse per i ricercatori. Questo perché questi estremi sono segnali di cambiamenti climatici che possono essere distinti dalle variazioni giorno per giorno.

Limiti della nostra comprensione

Insieme agli impatti diretti del clima sull'intensità degli uragani, un'altra influenza del clima climatica sugli uragani è lo spostamento del modello di pista degli uragani nel clima futuro.

In linea di principio, un cambiamento nei modelli di circolazione dell'aria globale potrebbe influenzare i flussi dello sterzo che guidano il movimento degli uragani, proprio come una foglia portata via da un fiume. Pertanto, le variazioni nelle circolazioni globali associate ai cambiamenti climatici potrebbero introdurre un altro grado di variabilità agli impatti degli uragani che dobbiamo tenere in considerazione.

Un recente studio climatologico condotto da James Kossin all'Università del Wisconsin ha suggerito una poleward spostamento della posizione dell'intensità massima dell'uragano in un clima caldo. Ma a differenza della connessione tra l'intensità dell'uragano e l'ambiente circostante, il collegamento tra il cambiamento della circolazione globale e il movimento degli uragani è molto più difficile da quantificare al momento.

Mentre la ricerca sugli uragani ci dà una buona idea di come cambiano gli uragani in un clima più caldo, misurare questo cambiamento e, in particolare, legare una caratteristica unica di uno specifico uragano ai cambiamenti climatici va oltre l'attuale livello di fiducia.

In realtà, ci sono molti altri fattori che potrebbero interferire fortemente con lo sviluppo degli uragani, come il cambiamento della temperatura atmosferica con l'altezza. Questi fattori influenzano direttamente l'interazione degli uragani con l'ambiente circostante. Tuttavia, questi sono molto difficili da quantificare nel contesto dei cambiamenti climatici a causa delle diverse scale temporali tra lo sviluppo degli uragani - misurato nell'ordine dei giorni e delle settimane - ei cambiamenti climatici, che si verificano per decenni.

The ConversationDal punto di vista di uno scienziato, la mancanza di comprensione degli impatti climatici sugli uragani è deludente, se non addirittura irritante. D'altra parte, queste incertezze continuano a motivarci a cercare ogni possibile collegamento tra gli uragani - compresa la loro intensità, frequenza, tempo di formazione e localizzazione - e clima. È necessaria una migliore comprensione della relazione tra uragano e clima, in quanto alla fine questa conoscenza può aiutare a servire la società.

Chanh Kieu, Assistant Professor of Atmospheric Science, Indiana University

Questo articolo è stato pubblicato in origine The Conversation. Leggi il articolo originale.

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