ฤดูพายุเฮอริเคนแย่ลงเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ นักวิทยาศาสตร์อธิบาย

เฮอร์ริเคนฮาร์วีย์ที่มีปริมาณน้ำฝนในอดีตที่เท็กซัสตามมาด้วยพายุเฮอริเคน Irma โฮเซและคาเทียในลุ่มน้ำแอตแลนติกเหนือในปี 2560 ได้ก่อให้เกิดคำถามเกี่ยวกับการเชื่อมโยงระหว่างพายุเฮอริเคนกับสภาพภูมิอากาศ

เราสามารถตำหนิพายุเฮอริเคนที่ผ่านมาเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศได้หรือไม่? หรือพวกเขาเป็นเพียงเรื่องบังเอิญของธรรมชาติที่เกิดขึ้นหนึ่งครั้งทุกสองสามทศวรรษคล้ายกับพายุเฮอริเคนสามแห่งของ Beulah, Chloe และ Doria ในปี 1967

ดูเพิ่มเติม: เฮอร์ริเคนฟลอเรนซ์: เวลาที่มาถึงการพยากรณ์ปริมาณน้ำฝนการทำนายน้ำท่วม

การตอบคำถามเหล่านี้อยู่ที่หัวใจของการวิจัยสภาพภูมิอากาศในปัจจุบันที่นักวิทยาศาสตร์ด้านบรรยากาศพยายามที่จะเข้าใจ มีสัญญาณว่าการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศสามารถมีอิทธิพลต่อพายุเฮอริเคนได้หลายวิธี อย่างไรก็ตามสัญญาณเหล่านี้ไม่สามารถสรุปได้เนื่องจากเรามีความเข้าใจที่ไม่เพียงพอว่าพายุเฮอริเคนมีปฏิกิริยาต่อสิ่งแวดล้อมอย่างไร

เชื่อมโยงไปยังมหาสมุทรอุณหภูมิ

มากพอ ๆ กับไวรัสไข้หวัดใหญ่ที่เกิดขึ้นในสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกันและติดเชื้อได้มากขึ้นในช่วงฤดูหนาวอุณหภูมิพายุเฮอริเคนขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมโดยรอบสำหรับการดำรงอยู่และการเคลื่อนไหว สภาพแวดล้อมโดยรอบส่งผลกระทบต่อการพัฒนาของพายุเฮอริเคนอย่างแท้จริงเป็นหนึ่งในหัวข้อที่ศึกษาอย่างกว้างขวางที่สุดในการวิจัยพายุเฮอริเคน

หลักฐานของบทบาทด้านสิ่งแวดล้อมต่อการพัฒนาของพายุเฮอร์ริเคนได้รับการบันทึกไว้ตั้งแต่ต้นปี 1950 แต่ Kerry Emanuel ที่ MIT ประสบความสำเร็จครั้งสำคัญในการศึกษาการเปลี่ยนแปลงของพายุเฮอริเคนในช่วงปลายทศวรรษ 1980

ความคิดของเขาคือพิจารณาพายุเฮอริเคนในฐานะเครื่องมือความร้อนที่สามารถดึงความร้อนออกจากพื้นผิวมหาสมุทรและทำให้มันหมดไปที่ชั้นบรรยากาศโลกร้อน ด้วยวิธีนี้เอ็มมานูเอลสามารถรับนิพจน์ทางคณิตศาสตร์ที่แสดงว่าพายุเฮอริเคนที่มีศักยภาพสูงสุดสามารถบรรลุในสภาพแวดล้อมที่กำหนดขึ้นอยู่กับอุณหภูมิผิวน้ำทะเลและอุณหภูมิใกล้กับชั้นบรรยากาศโลกร้อนรอบ ๆ 14 กิโลเมตรหรือ 8.8 ไมล์เหนือ ทะเล. อุณหภูมิผิวน้ำทะเลที่อุ่นขึ้นจะส่งผลให้เกิดความเข้มที่สูงขึ้นตามสูตรของ Emanuel

ในสาระสำคัญความสัมพันธ์ของ Emanuel ระหว่างความรุนแรงของพายุเฮอริเคนและอุณหภูมิผิวน้ำทะเลเป็นตัวกำหนดความแข็งแกร่งของพายุเฮอริเคนในสภาพแวดล้อมที่กำหนด จากการศึกษาจำนวนมากได้ยืนยันถึงความสำคัญของอุณหภูมิผิวน้ำทะเลในการควบคุมความรุนแรงสูงสุดของพายุเฮอริเคนและแนะนำให้เพิ่มความแรงของพายุเฮอริเคนขึ้น 2-3 เปอร์เซ็นต์ต่อ 1 องศาเซลเซียสที่อุณหภูมิผิวน้ำทะเลเพิ่มขึ้น

จากมุมมองนี้จึงเป็นเรื่องน่าดึงดูดอย่างยิ่งที่จะยืนยันว่าการแปรผันของความรุนแรงของพายุเฮอริเคนจะต้องเชื่อมโยงกับสภาพอากาศโลกเนื่องจากบทบาทสำคัญของอุณหภูมิมหาสมุทรในการพัฒนาของพายุเฮอริเคน อันที่จริงการศึกษาสภาพอากาศที่รุนแรงของพายุเฮอริเคนพิจารณาอุณหภูมิมหาสมุทรเป็นพร็อกซี่หลักในการตรวจสอบแนวโน้มในอนาคตในการเปลี่ยนแปลงความรุนแรงของพายุเฮอริเคน

ฉันทามติร่วมกันระหว่างการศึกษาเหล่านี้คือข้อสรุปว่าพายุเฮอริเคนในอนาคตจะมีแนวโน้มที่จะแข็งแกร่งกว่าสภาพอากาศในปัจจุบันโดยสมมติว่าอุณหภูมิผิวน้ำทะเลจะยังคงแนวโน้มภาวะโลกร้อนในปัจจุบันต่อไปในอนาคต

มองดูสุดขั้วเพื่อหาเบาะแส

ในขณะที่เราสามารถคาดหวังความรุนแรงของพายุเฮอริเคนที่เพิ่มขึ้นอันเป็นผลมาจากอุณหภูมิของมหาสมุทรที่เพิ่มสูงขึ้นวิธีการตีความผลนี้กับพายุเฮอริเคนที่เฉพาะเจาะจงนั้นกลับกลายเป็นว่าแตกต่างกันมาก

สำหรับภาพประกอบที่เข้าใจง่ายว่าสิ่งนี้ทำได้ยากเพียงใดพิจารณาการเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศที่มีผลต่อแง่มุมของสภาพอากาศของเราเช่นการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิรายวัน

ตัวอย่างเช่นการอุ่นอุณหภูมิของอากาศในอนาคตที่ 0.5 องศาในอีก 10 ปีข้างหน้าจะถูกปกปิดโดยส่วนใหญ่จากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิในชีวิตประจำวันซึ่งอยู่ในช่วง 10 องศาระหว่างกลางวันและกลางคืน ในแง่นี้มันจะรีบร้อนที่จะสรุปว่าพายุเฮอร์ริเคนฮาร์วีย์หรือ Irma ความเข้มสูงเกิดจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศเพียงเพราะความผันผวนของสภาพอากาศในท้องถิ่นอาจมีส่วนร่วมมากกว่าสัญญาณการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ

ด้านบนของความผันผวนของความรุนแรงในแต่ละวันเนื่องจากสภาพแวดล้อมในท้องถิ่นพายุเฮอริเคนอาจมีพฤติกรรมที่วุ่นวายซึ่งทำให้ความรุนแรงของพวกเขาแตกต่างกันอย่างมาก การศึกษาล่าสุดพบว่าความแปรปรวนของความรุนแรงของพายุเฮอริเคนในเขตอาจสูงถึง 10-18 ไมล์ต่อชั่วโมงซึ่งมากกว่าที่จะเกิดจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ

ในอีกด้านหนึ่งเราไม่ควรปฏิเสธอย่างไร้เดียงสาอ้างว่าผลกระทบที่รุนแรงของพายุเฮอริเคนฮาร์วีย์หรือ Irma เป็นอาการของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ

งานวิจัยบางชิ้นชี้ให้เห็นว่าการเปลี่ยนแปลงของสภาพภูมิอากาศโลกอาจนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงพฤติกรรมของกระแสน้ำในอเมริกาเหนือ น้ำท่วมที่เกี่ยวข้องกับฮาร์วีย์เป็นเรื่องผิดปกติในบางส่วนเพราะพายุจนตรอกเท็กซัสนานกว่าพายุเฮอริเคนอื่น ๆ ดังนั้นในขณะที่ความรู้ในปัจจุบันของเราไม่อนุญาตให้เราเชื่อมโยงความรุนแรงของฮาร์วีย์กับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศเฉพาะใด ๆ ความผิดปกติของฮาร์วีย์ที่ถ่วงเวลาเป็นระยะเวลานานบนบกอาจเป็นการแสดงให้เห็นถึงการเปลี่ยนแปลงของการไหลเวียนทั่วโลก

ในทำนองเดียวกันการเกิดขึ้นของพายุเฮอริเคนสามเท่าในแอตแลนติคในช่วงเดือนกันยายน 2560 อาจเป็นสัญญาณที่เป็นไปได้อีกประการหนึ่งของการเกิดพายุเฮอริเคนจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ

จากมุมมองทางอุตุนิยมวิทยามันเป็นความถี่และขนาดของสุดขั้วที่ผิดปกติเหล่านี้เช่นระยะเวลายาวนานเหนือแผ่นดินเฮอร์ริเคนฮาร์วีย์หรือพายุเฮอริเคน Irma ที่รุนแรงที่สุดซึ่งเป็นที่สนใจของนักวิจัยเป็นอย่างมาก นี่เป็นเพราะความสุดขั้วเหล่านี้เป็นสัญญาณของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่สามารถแยกความแตกต่างจากการเปลี่ยนแปลงแบบวันต่อวัน

ขีด จำกัด ของความเข้าใจของเรา

พร้อมกับผลกระทบโดยตรงของสภาพอากาศต่อความรุนแรงของพายุเฮอริเคนอิทธิพลที่เป็นไปได้อีกประการหนึ่งของสภาพอากาศต่อพายุเฮอริเคนคือการเปลี่ยนแปลงของรูปแบบการติดตามพายุเฮอริเคนในภูมิอากาศในอนาคต

โดยหลักการแล้วการเปลี่ยนแปลงรูปแบบการไหลเวียนของอากาศทั่วโลกอาจมีอิทธิพลต่อการไหลเวียนของพวงมาลัยซึ่งเป็นแนวทางในการเคลื่อนที่ของพายุเฮอริเคนเหมือนกับใบไม้ที่ถูกพัดพาโดยแม่น้ำ ดังนั้นความแปรปรวนของการไหลเวียนของโลกที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศอาจทำให้เกิดความแปรปรวนอีกระดับหนึ่งต่อผลกระทบจากพายุเฮอริเคนที่เราต้องคำนึงถึง

การศึกษาทางอุตุนิยมวิทยาเมื่อเร็ว ๆ นี้นำโดย James Kossin ที่มหาวิทยาลัยวิสคอนซินชี้ให้เห็นว่าการเคลื่อนตัวของตำแหน่งพายุเฮอริเคนสูงสุดที่รุนแรงที่สุดในสภาพภูมิอากาศร้อน แต่แตกต่างจากการเชื่อมต่อระหว่างความรุนแรงของพายุเฮอริเคนและสภาพแวดล้อมโดยรอบ, การเชื่อมโยงระหว่างการเปลี่ยนแปลงการไหลเวียนของโลกและการเคลื่อนไหวของพายุเฮอริเคนเป็นเรื่องยากมากที่จะหาปริมาณในปัจจุบัน

ดูเพิ่มเติม: พายุเฮอริเคนฟลอเรนซ์อพยพ: เซ้าธ์คาโรไลน่าเปลี่ยน I-26 เป็นถนนวันเวย์

ในขณะที่การวิจัยเกี่ยวกับพายุเฮอริเคนทำให้เรามีความรู้สึกที่ดีว่าพายุเฮอริเคนจะเปลี่ยนแปลงไปอย่างไรในสภาพอากาศที่อบอุ่นการวัดการเปลี่ยนแปลงนี้และโดยเฉพาะอย่างยิ่งการคาดเดาลักษณะเฉพาะของพายุเฮอริเคนที่เฉพาะเจาะจงต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ

ในความเป็นจริงมีปัจจัยอื่น ๆ อีกหลายอย่างที่อาจรบกวนการพัฒนาของพายุเฮอริเคนเช่นการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิในบรรยากาศที่มีความสูง ปัจจัยเหล่านี้ส่งผลโดยตรงต่อการทำงานของพายุเฮอริเคนกับสภาพแวดล้อมโดยรอบ อย่างไรก็ตามสิ่งเหล่านี้เป็นเรื่องยากมากที่จะหาปริมาณในบริบทของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศเนื่องจากระดับเวลาที่แตกต่างกันระหว่างการพัฒนาของพายุเฮอริเคน - วัดตามลำดับของวันและสัปดาห์ - และการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศซึ่งเกิดขึ้นในช่วงหลายทศวรรษ

จากมุมมองของนักวิทยาศาสตร์การขาดความเข้าใจเกี่ยวกับผลกระทบสภาพอากาศต่อพายุเฮอริเคนนั้นน่าผิดหวังหากไม่เกิดการระคายเคือง ในทางตรงกันข้ามความไม่แน่นอนเหล่านี้ยังคงกระตุ้นให้เราค้นหาการเชื่อมโยงที่เป็นไปได้ระหว่างพายุเฮอริเคน - รวมถึงความรุนแรงความถี่เวลาของการก่อตัวและสถานที่ - และสภาพภูมิอากาศ ความเข้าใจที่ดีขึ้นเกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่างพายุเฮอริเคนกับสภาพภูมิอากาศเป็นสิ่งจำเป็นเนื่องจากความรู้ในที่สุดสามารถช่วยสังคมได้

บทความนี้ถูกตีพิมพ์ครั้งแรกใน The Conversation โดย Chanh Kieu อ่านบทความต้นฉบับที่นี่