Historyczne zmiany w atlantyckich huraganach i burzach tropikalnych

Jak dobrze znamy historyczne zapisy cyklonów?

Obserwacyjne zapisy burz tropikalnych i huraganów są niezbędne, aby rozeznać, w jaki sposób zmiany klimatyczne wpłynęły na burze tropikalne i huragany, oraz aby zbudować predykcyjne zrozumienie wpływu klimatu na huragany. Poniżej przedstawiamy krótkie podsumowanie prac, w które zaangażowani byli naukowcy GFDL, mających na celu ocenę i poprawę naszych wiekowych zapisów dotyczących cyklonów tropikalnych na Atlantyku. Strona ta zawiera dostęp do baz danych burz z szacunkami wpływu zmian obserwacyjnych, obrazów i plików audio.

Ostatnie prace (Vecchi i Knutson 2008; Landsea i inni 2010; Vecchi i Knutson 2011; Villarini i inni. 2011) sugerują, że na podstawie dokładnego zbadania atlantyckiej bazy danych burz tropikalnych (HURDAT) i szacunków, ile burz zostało prawdopodobnie pominiętych w przeszłości, jest prawdopodobne, że wzrost częstotliwości burz tropikalnych i huraganów w HURDAT od końca XIX wieku jest spowodowany przede wszystkim poprawą monitoringu.

Historyczne zmiany w liczbie burz tropikalnych na Północnym Atlantyku.
Wykres 1: Liczba atlantyckich burz tropikalnych trwających dłużej niż 2 dni nie wzrosła. Burze trwające krócej niż dwa dni gwałtownie wzrosły, ale jest to prawdopodobnie spowodowane lepszymi obserwacjami. Rysunek zaadaptowany z Landsea, Vecchi, Bengtsson i Knutson (2009, J. Climate)

Od późnych lat 80-tych nastąpił bardzo wyraźny wzrost liczby burz tropikalnych i huraganów na Atlantyku. Jednak, aby uzyskać wgląd we wpływ zmian klimatu na częstotliwość występowania burz tropikalnych i huraganów na Atlantyku, musimy skupić się na dłuższych (> 100 lat) zapisach aktywności atlantyckich huraganów, ponieważ w zapisach atlantyckich cyklonów tropikalnych pojawia się bardzo silna zmienność z roku na rok oraz z dekady na dekadę. Jeśli ocieplenie klimatu powoduje znaczny wzrost aktywności huraganów, to wzrostowi globalnego i tropikalnego SST na Atlantyku w skali stulecia od końca XIX wieku powinien towarzyszyć długoterminowy trend wzrostowy w pomiarach aktywności atlantyckich huraganów.

Istniejące zapisy dotyczące liczby burz tropikalnych na Atlantyku w przeszłości (od 1878 do dziś) faktycznie wykazują wyraźny trend wzrostowy, skorelowany z rosnącymi SST (patrz Rys. 1 i 9 Vecchi i Knutson 2008). Jednak gęstość ruchu statków nad Atlantykiem była stosunkowo niewielka we wczesnych dekadach tego okresu, tak więc jeśli sztormy z ery współczesnej (po 1965 roku) hipotetycznie wystąpiłyby we wcześniejszych dekadach, znaczna ich liczba prawdopodobnie nie zostałaby bezpośrednio zaobserwowana przez opartą na statkach „sieć obserwacyjną”. Stwierdziliśmy, że po uwzględnieniu takiej szacunkowej liczby brakujących burz, istnieje niewielki nominalnie pozytywny trend wzrostowy występowania burz tropikalnych w latach 1878-2006. Jednak testy statystyczne wykazały, że trend ten jest tak mały, w stosunku do zmienności serii, że nie jest znacząco różny od zera (Rysunek 2). Tak więc historyczne dane dotyczące liczby burz tropikalnych nie dostarczają przekonywujących dowodów na długoterminowy wzrost spowodowany ociepleniem klimatu.

Figure 2: Liczba burz tropikalnych na Atlantyku skorygowana o prawdopodobne brakujące burze. Po uwzględnieniu prawdopodobnych brakujących sztormów wzrost liczby burz tropikalnych na Atlantyku od końca XIX wieku jest nie do odróżnienia od braku zmian. Rysunek zaadaptowany z Vecchi i Knutson (2008, J. Climate)

Dodatkowo, jeśli dokładniej zbadać bazę danych cyklonów tropikalnych dla Atlantyku (HURDAT), co zostało opisane przez Landsea et al (2009), zauważamy, że nastąpił bardzo znaczący wzrost liczby burz tropikalnych o krótkim czasie trwania (burze trwające krócej niż dwa dni), podczas gdy sztormy trwające dłużej niż dwa dni nie wykazały statystycznie istotnego wzrostu od końca XIX wieku (zwłaszcza jeśli zostaną skorygowane o prawdopodobnie brakujące sztormy) – patrz rys. 1 powyżej. Nie znamy sygnału zmiany klimatu, który spowodowałby wzrost liczby burz o najkrótszym czasie trwania, podczas gdy taki wzrost jest jakościowo zgodny z tym, czego można by się spodziewać po poprawie praktyk obserwacyjnych. Dlatego też interpretujemy wzrost liczby burz o krótkim czasie trwania jako kolejny dowód na nieuzasadniony wzrost liczby burz tropikalnych na Atlantyku od końca XIX wieku. Ponadto, brak wzrostu liczby burz tropikalnych o umiarkowanym czasie trwania jest zgodny z oczekiwaniami modeli dynamicznych o wysokiej rozdzielczości, które wskazują na umiarkowaną (i prawdopodobnie negatywną) wrażliwość liczby burz tropikalnych na Północnym Atlantyku na wzrost emisji gazów cieplarnianych (np, Patrz Bengtsson et al 2007, Knutson et al 2008, FAQ na temat Knutson et al 2008, Zhao et al 2009, Emanuel et al 2008)Jeśli zamiast tego weźmiemy pod uwagę huragany w basenie Atlantyku, a nie wszystkie atlantyckie burze tropikalne, wynik jest podobny: zgłoszona liczba huraganów była na tyle wysoka w latach 1860-1880, że ponownie nie ma znaczącego pozytywnego trendu w liczbie huraganów począwszy od tej epoki (Rysunek 4, czarna krzywa, z CCSP 3.3 (2008)). Nie uwzględniono przy tym żadnych poprawek na „brakujące huragany”.

Dowody na istnienie trendu wzrostowego są jeszcze słabsze, jeśli spojrzymy na huragany lądujące w USA, które wykazują nawet niewielki trend ujemny począwszy od 1900 roku lub od końca XIX wieku (Rysunek 3, żółte krzywe). Częstotliwość lądowania huraganów jest znacznie mniejsza niż częstotliwość ich występowania w całym basenie, co oznacza, że zapis lądowania huraganów w USA, choć bardziej wiarygodny niż zapis w całym basenie, cierpi z powodu pogorszonej charakterystyki sygnału do szumu przy ocenie trendów.

Podsumowanie wskaźników atlantyckich
Figure 3: Normalized Atlantic Indices. Od końca XIX wieku globalna (zielona) i tropikalna (niebieska) temperatura na Atlantyku wzrosła – wzrost ten był częściowo spowodowany zwiększoną ilością gazów cieplarnianych. Jeśli nie brać pod uwagę ewentualnych pominiętych sztormów (pierwsza czerwona linia), atlantyckie sztormy tropikalne wydają się rosnąć wraz ze wzrostem temperatury; jednak po uwzględnieniu ewentualnych pominiętych sztormów (druga i trzecia czerwona linia) sztormy w całym basenie nie wykazały znaczącego wzrostu. Jeśli skupimy się tylko na burzach lądujących (żółte linie), nominalny trend będzie malał. Rysunek zaadaptowany z Vecchi i Knutson (2008, J. Climate)

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *