Ein sich erwärmendes Klima wird die Anzahl tropischer Wirbelstürme und ihre Intensität im Nordatlantik erhöhen und möglicherweise mehr und stärkere Hurrikane erzeugen, so Simulationen, die ein hochauflösendes globales Klimamodell verwenden.
„Leider sind das keine guten Nachrichten für Menschen, die in Küstenregionen leben“, sagte Christina Patricola, Assistenzprofessorin für geologische und atmosphärische Wissenschaften an der Iowa State University, Tochtergesellschaft des Lawrence Berkeley National Laboratory des US-Energieministeriums in Kalifornien und Studienleiterin. „Atlantische Hurrikansaisons werden in Zukunft noch aktiver und Hurrikane werden noch intensiver.“
Das Forschungsteam führte Klimasimulationen mit dem Energy Exascale Earth System Model des Energieministeriums durch und stellte fest, dass die Häufigkeit tropischer Wirbelstürme während aktiver Hurrikansaisonen im Nordatlantik bis zum Ende dieses Jahrhunderts um 66 % zunehmen könnte. (Diese Jahreszeiten sind typischerweise durch La Niña-Bedingungen – ungewöhnlich kühles Oberflächenwasser im östlichen tropischen Pazifik – und die positive Phase des atlantischen Meridionalmodus – wärmere Oberflächentemperaturen im nördlichen tropischen Atlantik) gekennzeichnet.
Die prognostizierte Anzahl tropischer Wirbelstürme könnte während inaktiver Hurrikansaisons im Nordatlantik um 34 % zunehmen. (Inaktive Jahreszeiten treten im Allgemeinen während El Niño-Bedingungen mit wärmeren Oberflächentemperaturen im östlichen tropischen Pazifik und der negativen Phase des atlantischen Meridionalmodus mit kühleren Oberflächentemperaturen im nördlichen tropischen Atlantik auf.)
Darüber hinaus projizieren die Simulationen eine Zunahme der Sturmintensität während der aktiven und inaktiven Sturmsaison.
Die wissenschaftliche Zeitschrift Geophysikalische Forschungsbriefe kürzlich die Ergebnisse veröffentlicht. Ana CT Sena, eine Postdoktorandin des Bundesstaates Iowa, ist Erstautorin.
„Insgesamt kann die gleichzeitig auftretende Zunahme der Anzahl und Stärke (tropischer Wirbelstürme) zu einem erhöhten Risiko für den kontinentalen Nordatlantik im zukünftigen Klima führen“, schrieben die Forscher.
Patricola fügte hinzu: „Alles, was getan werden kann, um die Treibhausgasemissionen einzudämmen, könnte hilfreich sein, um dieses Risiko zu verringern.“
Zyklonstudien im Zyklonland
Der Bundesstaat Iowa ist die Heimat der Cyclones und Sturmsirenen gehören bei den meisten Sportwettkämpfen zum Hype. Die Rede von den Zyklonen ist auf dem ganzen Campus. Aber tropische Wirbelstürme im Nordatlantik? Was sind Sie?
„Tropischer Wirbelsturm ist ein allgemeinerer Begriff als Hurrikan“, sagte Patricola. „Hurrikane sind relativ starke tropische Wirbelstürme.“
Genau, sagt die National Oceanic and Atmospheric Administration. Tropischer Wirbelsturm ist ein allgemeiner Hinweis auf ein Tiefdrucksystem, das sich über tropischen Gewässern mit Gewittern nahe dem Zentrum seiner geschlossenen, zyklonalen Winde bildet. Wenn diese rotierenden Winde 39 Meilen pro Stunde überschreiten, wird das System zu einem benannten tropischen Sturm. Bei über 74 Meilen pro Stunde wird er im Atlantik und im Ostpazifik zu einem Hurrikan, im nördlichen Westpazifik zu einem Taifun.
Patricola ist im Nordosten aufgewachsen und kann immer noch Geschichten über den Hurrikan Bob von 1991 erzählen.
„Das war eine große Sache für uns in Massachusetts“, sagte sie. „Für mich war es sehr aufregend. Es hat mein Interesse geweckt.“
Sie war Mitte der 1990er Jahre eine Fanatikerin des Weather Channel und hat viele Hurrikane erlebt. Das führte zu einem Studium der Geologie und Atmosphärenwissenschaften an der Cornell University in New York, gefolgt von Atmosphärenwissenschaften und Klimaforschung an der Texas A&M University und dem Lawrence Berkeley National Laboratory. Patricola trat im August 2020 der Iowa State Faculty bei.
Patricolas Forschungsinteressen umfassen Klimadynamik, Klimavariabilität und -veränderung, extreme Wetterereignisse, Atmosphäre-Ozean-Wechselwirkungen, hochauflösende Klimamodellierung, Land-Atmosphäre-Wechselwirkungen, Paläoklima und natürlich tropische Wirbelstürme.
Warum sind die Zahlen tropischer Wirbelstürme so konsistent?
Patricola und eine andere Gruppe von Mitarbeitern haben eine zweite Forschungsarbeit über tropische Wirbelstürme veröffentlicht. Auch dieser ist dabei Geophysikalische Forschungsbriefe, mit Derrick Danso, einem Postdoktoranden des Staates Iowa, als Erstautor. Das Papier untersucht eine mögliche Erklärung für die relativ konstante Anzahl tropischer Wirbelstürme, die weltweit von Jahr zu Jahr beobachtet werden.
Könnte es sein, dass afrikanische Ostwellen, Tiefdruckgebiete über der Sahelzone in Nordafrika, die feuchte tropische Winde aufnehmen und sie zu Gewitterwolken aufsteigen lassen, ein Schlüssel zu dieser stetigen Produktion von Stürmen sind?
Mithilfe regionaler Modellsimulationen konnten die Forscher die afrikanischen Osterwellen herausfiltern und sehen, was passierte. Wie sich herausstellte, änderten die Simulationen die saisonale Anzahl tropischer Wirbelstürme im Atlantik nicht. Aber tropische Wirbelstürme waren stärker, die Spitzenbildung der Stürme verlagerte sich von September auf August, und die Entstehungsregion verlagerte sich von der Küste Nordafrikas in den Golf von Mexiko.
Afrikanische Ostwellen helfen den Forschern also nicht, jedes Jahr die Anzahl der tropischen Wirbelstürme im Atlantik vorherzusagen, aber sie scheinen wichtige Sturmmerkmale zu beeinflussen, einschließlich der Intensität und möglicherweise des Ortes, an dem sie landen.
Beide Papiere fordern weitere Studien.
„Wir“, sagte Patricola, „bearbeiten das Problem, die Anzahl tropischer Wirbelstürme vorherzusagen.“
Mehr Informationen:
Ana CT Sena et al, Future Changes in Active and Inactive Atlantic Hurricane Seasons in the Energy Exascale Earth System Model, Geophysikalische Forschungsbriefe (2022). DOI: 10.1029/2022GL100267
Derrick K. Danso et al., Einfluss der afrikanischen Ostwellenunterdrückung auf die Aktivität atlantischer tropischer Wirbelstürme in einem Konvektionserlaubnismodell, Geophysikalische Forschungsbriefe (2022). DOI: 10.1029/2022GL100590