ภาพถ่ายดาวเทียมเมื่อวันที่กันยายน 7, 2017 แสดงพายุเฮอริเคนสามแห่ง: Irma ที่อยู่ทางเหนือของเกาะ Hispaniola, Katia ทางด้านซ้ายในอ่าวเม็กซิโกและ Jose ในมหาสมุทรแอตแลนติกทางด้านขวา NOAA ผ่าน AP

พายุเฮอริเคนฮาร์วีย์ที่มีปริมาณน้ำฝนในอดีตที่เท็กซัสตามมาด้วยพายุเฮอริเคน Irma โฮเซและคาเทียในลุ่มน้ำแอตแลนติกเหนือใน 2017 ทำให้เกิดคำถามเกี่ยวกับการเชื่อมโยงระหว่างพายุเฮอริเคนกับสภาพภูมิอากาศ

เราสามารถตำหนิพายุเฮอริเคนที่ผ่านมาเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศได้หรือไม่? หรือว่าเป็นเพียงเรื่องบังเอิญของธรรมชาติที่เกิดขึ้นทุกๆสองสามทศวรรษคล้ายกับพายุเฮอริเคนทั้งสาม โบลาห์โคลอีและโดเรีย ย้อนกลับไปใน 1967?

การตอบคำถามเหล่านี้อยู่ที่หัวใจของการวิจัยสภาพภูมิอากาศในปัจจุบันที่นักวิทยาศาสตร์ด้านบรรยากาศพยายามที่จะเข้าใจ มีสัญญาณว่าการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศสามารถมีอิทธิพลต่อพายุเฮอริเคนได้หลายวิธี อย่างไรก็ตามสัญญาณเหล่านี้ไม่สามารถสรุปได้เนื่องจากเรามีความเข้าใจที่ไม่เพียงพอว่าพายุเฮอริเคนมีปฏิกิริยาต่อสิ่งแวดล้อมอย่างไร

เชื่อมโยงกับอุณหภูมิของมหาสมุทร

เหมือนกับไวรัสไข้หวัดใหญ่ morphs ในสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกันและติดเชื้อได้มากขึ้นในอุณหภูมิฤดูหนาวที่หนาวเย็นพายุเฮอริเคนขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมโดยรอบสำหรับการมีอยู่และการเคลื่อนไหว สภาพแวดล้อมโดยรอบส่งผลกระทบต่อการพัฒนาของพายุเฮอริเคนอย่างแท้จริงเป็นหนึ่งในหัวข้อที่ศึกษาอย่างกว้างขวางที่สุดในการวิจัยพายุเฮอริเคน

หลักฐานของบทบาทด้านสิ่งแวดล้อมที่มีต่อการพัฒนาของพายุเฮอริเคนได้รับการบันทึกไว้ตั้งแต่ 1950 ยุคแรก ๆ Kerry Emanuel ที่ MIT ในของเขา การศึกษา การเปลี่ยนแปลงของพายุเฮอริเคนในช่วงปลาย 1980s

ความคิดของเขาคือพิจารณาพายุเฮอริเคนในฐานะเครื่องมือความร้อนที่สามารถดึงความร้อนออกจากพื้นผิวมหาสมุทรและทำให้มันหมดไปที่ชั้นบรรยากาศโลกร้อน ด้วยวิธีนี้ Emanuel สามารถรับนิพจน์ทางคณิตศาสตร์ที่แสดงว่าพายุเฮอริเคนที่มีศักยภาพสูงสุดสามารถบรรลุในสภาพแวดล้อมที่กำหนดขึ้นอยู่กับอุณหภูมิผิวน้ำทะเลและอุณหภูมิใกล้กับชั้นบรรยากาศโลกร้อนรอบ ๆ 14 กิโลเมตรหรือ 8.8 เหนือ ทะเล. อุณหภูมิผิวน้ำทะเลที่อุ่นขึ้นจะส่งผลให้เกิดความเข้มที่สูงขึ้นตามสูตรของ Emanuel

'เชื้อเพลิง' สำหรับพายุเฮอริเคนมาจากพลังงานในความร้อนของมหาสมุทร นาซา, CC BY

ในสาระสำคัญความสัมพันธ์ของเอ็มมานูเอลระหว่างความรุนแรงของพายุเฮอริเคนและอุณหภูมิผิวน้ำทะเลเป็นตัวกำหนดความแข็งแกร่งของพายุเฮอริเคนในสภาพแวดล้อมที่กำหนด จากการศึกษาจำนวนมากได้ยืนยันถึงความสำคัญของอุณหภูมิผิวน้ำทะเลในการควบคุมความรุนแรงสูงสุดของพายุเฮอริเคนและแนะนำให้เพิ่มขึ้น ร้อยละ 2-3 ความแข็งแรงของพายุเฮอริเคนต่ออุณหภูมิพื้นผิวทะเลเพิ่มขึ้น 1 องศาเซลเซียสภายใต้เงื่อนไขที่เอื้ออำนวย

จากมุมมองนี้จึงเป็นเรื่องน่าดึงดูดอย่างยิ่งที่จะยืนยันว่าการแปรผันของความรุนแรงของพายุเฮอริเคนจะต้องเชื่อมโยงกับสภาพอากาศโลกเนื่องจากบทบาทสำคัญของอุณหภูมิมหาสมุทรในการพัฒนาของพายุเฮอริเคน แน่นอนหลาย ๆ การศึกษา สภาพภูมิอากาศของพายุเฮอริเคนที่รุนแรงพิจารณาอุณหภูมิของมหาสมุทรเป็นตัวแทนหลักในการตรวจสอบแนวโน้มในอนาคตในการเปลี่ยนแปลงความรุนแรงพายุเฮอริเคน

ฉันทามติร่วมกันระหว่างการศึกษาเหล่านี้คือข้อสรุปว่าพายุเฮอริเคนในอนาคตจะมีแนวโน้มที่จะแข็งแกร่งกว่าสภาพอากาศในปัจจุบันโดยสมมติว่าอุณหภูมิผิวน้ำทะเลจะยังคงแนวโน้มภาวะโลกร้อนในปัจจุบันต่อไปในอนาคต

มองดูสุดขั้วเพื่อหาเบาะแส

ในขณะที่เราสามารถคาดหวังความรุนแรงของพายุเฮอริเคนที่เพิ่มขึ้นอันเป็นผลมาจากอุณหภูมิของมหาสมุทรที่เพิ่มสูงขึ้นวิธีการตีความผลนี้กับพายุเฮอริเคนที่เฉพาะเจาะจงนั้นกลับกลายเป็นว่าแตกต่างกันมาก

สำหรับภาพประกอบที่เข้าใจง่ายว่าสิ่งนี้ทำได้ยากเพียงใดพิจารณาการเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศที่มีผลต่อแง่มุมของสภาพอากาศของเราเช่นการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิรายวัน

ตัวอย่างเช่นการอุ่นอุณหภูมิของอากาศในอนาคตที่ระดับ 0.5 ในอีก 10 ปีถัดไปจะถูกปกปิดส่วนใหญ่จากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิรายวันใด ๆ ซึ่งอยู่ในช่วงขององศา 10 ระหว่างกลางวันและกลางคืน ในแง่นี้มันจะรีบร้อนที่จะสรุปว่าพายุเฮอร์ริเคนฮาร์วีย์หรือ Irma ความเข้มสูงเกิดจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศเพียงเพราะความผันผวนของสภาพอากาศในท้องถิ่นอาจมีส่วนร่วมมากกว่าสัญญาณการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ

ด้านบนของความผันผวนของความรุนแรงในแต่ละวันเนื่องจากสภาพแวดล้อมในท้องถิ่นพายุเฮอริเคนอาจมีพฤติกรรมที่วุ่นวายซึ่งทำให้ความรุนแรงของพวกเขาแตกต่างกันอย่างมาก เมื่อเร็ว ๆ นี้ ศึกษา แสดงให้เห็นถึงความแปรปรวนของความรุนแรงของพายุเฮอริเคนภายในอาจมีขนาดใหญ่เท่ากับ 10-18 ไมล์ต่อชั่วโมงซึ่งมากกว่าที่จะเกิดจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ

ในอีกด้านหนึ่งเราไม่ควรปฏิเสธอย่างไร้เดียงสาอ้างว่าผลกระทบที่รุนแรงของพายุเฮอริเคนฮาร์วีย์หรือ Irma เป็นอาการของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ

เหตุการณ์ที่รุนแรงเช่นฝนที่เกี่ยวข้องกับพายุเฮอริเคนฮาร์วีย์เปิดโอกาสให้นักวิจัยศึกษาผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศเพราะมันอยู่นอกสภาพอากาศแปรปรวนแบบวันต่อวัน AP Photo / David J. Philip

เรื่อง การวิจัยได้ระบุว่า การเปลี่ยนแปลงของสภาพภูมิอากาศโลกอาจนำไปสู่ การเปลี่ยนแปลงพฤติกรรมของเจ็ตสตรีม เหนืออเมริกาเหนือ น้ำท่วมที่เกี่ยวข้องกับฮาร์วีย์เป็นเรื่องผิดปกติในบางส่วนเพราะพายุจนตรอกเท็กซัสนานกว่าพายุเฮอริเคนอื่น ๆ ดังนั้นในขณะที่ความรู้ในปัจจุบันของเราไม่อนุญาตให้เราเชื่อมต่อความรุนแรงของฮาร์วีย์กับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศใด ๆ แต่ความผิดปกติของฮาร์วีย์ ถ่วงเวลานานกว่าแผ่นดิน อาจเป็นการแสดงให้เห็นถึงการเปลี่ยนแปลงของการไหลเวียนทั่วโลกในสภาพอากาศที่อบอุ่น

ในทำนองเดียวกันการเกิดขึ้นของพายุเฮอริเคนสามแห่งในแอตแลนติคในช่วงเดือนกันยายน 2017 อาจเป็นสัญญาณที่เป็นไปได้อีกประการหนึ่งของการเกิดพายุเฮอริเคนจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ

จากมุมมองทางอุตุนิยมวิทยามันเป็นความถี่และขนาดของสุดขั้วที่ผิดปกติเหล่านี้เช่นระยะเวลายาวนานเหนือแผ่นดินเฮอร์ริเคนฮาร์วีย์หรือพายุเฮอริเคน Irma ที่รุนแรงที่สุดซึ่งเป็นที่สนใจของนักวิจัยเป็นอย่างมาก นี่เป็นเพราะความสุดขั้วเหล่านี้เป็นสัญญาณของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่สามารถแยกความแตกต่างจากการเปลี่ยนแปลงแบบวันต่อวัน

ขีด จำกัด ของความเข้าใจของเรา

พร้อมกับผลกระทบโดยตรงของสภาพอากาศต่อความรุนแรงของพายุเฮอริเคนอิทธิพลที่เป็นไปได้อีกประการหนึ่งของสภาพอากาศต่อพายุเฮอริเคนคือการเปลี่ยนแปลงของรูปแบบการติดตามพายุเฮอริเคนในภูมิอากาศในอนาคต

โดยหลักการแล้วการเปลี่ยนแปลงรูปแบบการไหลเวียนของอากาศทั่วโลกอาจมีอิทธิพลต่อการไหลเวียนของพวงมาลัยซึ่งเป็นแนวทางในการเคลื่อนที่ของพายุเฮอริเคนเหมือนกับใบไม้ที่ถูกพัดพาโดยแม่น้ำ ดังนั้นความแปรปรวนของการไหลเวียนของโลกที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศอาจทำให้เกิดความแปรปรวนอีกระดับหนึ่งต่อผลกระทบจากพายุเฮอริเคนที่เราต้องคำนึงถึง

การศึกษาทางอุตุนิยมวิทยาเมื่อเร็ว ๆ นี้นำโดย James Kossin จาก University of Wisconsin ได้เสนอแนะการเรียนแบบขั้ว การเปลี่ยนตำแหน่งความหนาแน่นสูงสุดของพายุเฮอริเคน ในสภาพภูมิอากาศร้อน แต่แตกต่างจากการเชื่อมต่อระหว่างความรุนแรงของพายุเฮอริเคนและสภาพแวดล้อมโดยรอบ, การเชื่อมโยงระหว่างการเปลี่ยนแปลงการไหลเวียนของโลกและการเคลื่อนไหวของพายุเฮอริเคนเป็นเรื่องยากมากที่จะหาปริมาณในปัจจุบัน

ในขณะที่การวิจัยเกี่ยวกับพายุเฮอริเคนทำให้เรามีความรู้สึกที่ดีว่าพายุเฮอริเคนจะเปลี่ยนแปลงไปอย่างไรในสภาพอากาศที่อบอุ่นกว่าการวัดการเปลี่ยนแปลงนี้

ในความเป็นจริงมีปัจจัยอื่น ๆ อีกหลายอย่างที่อาจรบกวนการพัฒนาของพายุเฮอริเคนเช่นการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิในบรรยากาศที่มีความสูง ปัจจัยเหล่านี้ส่งผลโดยตรงต่อการทำงานของพายุเฮอริเคนกับสภาพแวดล้อมโดยรอบ อย่างไรก็ตามสิ่งเหล่านี้เป็นเรื่องยากมากที่จะหาปริมาณในบริบทของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศเนื่องจากระดับเวลาที่แตกต่างกันระหว่างการพัฒนาของพายุเฮอริเคนซึ่งวัดตามลำดับของวันและสัปดาห์

จากมุมมองของนักวิทยาศาสตร์การขาดความเข้าใจเกี่ยวกับผลกระทบสภาพอากาศต่อพายุเฮอริเคนนั้นน่าผิดหวังหากไม่เกิดการระคายเคือง ในทางตรงกันข้ามความไม่แน่นอนเหล่านี้ยังคงกระตุ้นให้เราค้นหาการเชื่อมโยงที่เป็นไปได้ระหว่างพายุเฮอริเคน - รวมถึงความรุนแรงความถี่เวลาของการก่อตัวและสถานที่ - และสภาพภูมิอากาศ ความเข้าใจที่ดีขึ้นเกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่างพายุเฮอริเคนกับสภาพภูมิอากาศเป็นสิ่งจำเป็นเนื่องจากความรู้ในที่สุดสามารถช่วยสังคมได้

Chanh Kieu ผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านวิทยาศาสตร์บรรยากาศ มหาวิทยาลัยอินดีแอนา

บทความนี้ถูกเผยแพร่เมื่อวันที่ สนทนา. อ่าน บทความต้นฉบับ.

หนังสือที่เกี่ยวข้อง

at ตลาดภายในและอเมซอน