气候变化如何可能加剧我们面临的飓风风险

Hurricane Andres (L) is seen weakening as Tropical Storm Blanca strengthens off the coast of Baja California, Mexico, as seen in this image from NOAA's GOES West satellite taken at 11:00 am EDT (15:00 GMT) June 2, 2015. REUTERS/NOAA/Handout THIS IMAGE HAS BEEN SUPPLIED BY A THIRD PARTY. IT IS DISTRIBUTED, EXACTLY AS RECEIVED BY REUTERS, AS A SERVICE TO CLIENTS. FOR EDITORIAL USE ONLY. NOT FOR SALE FOR MARKETING OR ADVERTISING CAMPAIGNS - TM3EB620YOM01
An aeriel view of a hurricane as it moves towards Mexico.Image: REUTERS/NOAA/Handout
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3月14日,热带气旋伊代在莫桑比克贝拉附近登陆时,联合国世界气象组织的一位发言人称其可能是袭击南半球的最严重的与天气相关的灾害。

这场巨大而可怕的风暴在莫桑比克、津巴布韦和马拉维造成灾难性洪水,并大范围摧毁建筑物和道路。莫桑比克总统菲利佩·尼西担心死亡人数可能升至1000多人。

气旋,又称飓风或台风,是强烈的风暴,可夺去数千人的生命并造成数十亿美元的损失。它们会产生巨浪,并通过形成风暴潮来抬高水位。综合作用会导致沿海侵蚀、洪水以及对沿途一切事物的破坏。

尽管过去也有其他风暴袭击过这片非洲海岸,但伊代气旋的路径相当罕见。异常偏高的海表温度与2000年在马达加斯加和莫桑比克附近出现的异常多的五场风暴直接相关,其中包括热带气旋伊琳。较高的海洋温度也可能是伊代气旋强度增加的原因,因为印度洋温度比长期平均值高出2摄氏度至3摄氏度。

气候变化与海洋变暖可能与登陆风暴强度的增加有关,也可能与强飓风出现在近代历史上未受影响的地区有关。这些地区的沿海基础设施可能尚未准备好抵御这些风暴的极端力量。

气候变化的作用

科学家正致力于改进对飓风风力和海浪的预报,而关于海洋与大气相互作用的研究正在增进我们对气候与飓风形成之间关系的理解。尽管如此,对未来100年极端天气状况趋势的预测仍存在相当大的不确定性。一些计算机模拟表明,这些风暴可能因气候变化而发生变化。

热带气旋伊代在莫桑比克与马达加斯加之间的温暖海域迅速增强为3级风暴。Image: NOAA

例如,科学家已对未来气候变暖情景下的飓风类风暴进行了详细模拟,并发现在某些情况下,飓风季节可能延长。其风暴强度也可能增加,从而出现更多的大型飓风(4级和5级,依据萨菲尔-辛普森等级),风速超过209公里/小时。

由于这些风暴由海洋热量驱动,海洋温度升高将影响其强度和持续时间。这可能使它们在更高纬度的海面上移动得更远,并在登陆后更深入地穿越大陆。

随着全球海平面上升预计将在21世纪持续加速,热带气旋引发的沿海洪水的影响预计也将加剧。

大西洋飓风

在北美大西洋沿岸,飓风季节从6月开始,持续至11月。近期的事件提醒我们,这些风暴可能造成灾难性后果。飓风玛丽亚于2017年袭击波多黎各,造成基础设施损失900亿美元,并可能导致4600多人死亡。

城市地区可能需要数周或数月才能从风暴潮引发的洪水中恢复,而强降雨可能使情况更加严重。2017年,4级飓风哈维袭击休斯顿时,造成1250亿美元的损失,主要由都会区的洪水造成。

飓风抵达历史上未受影响的地区会产生重大且持久的影响。例如,2012年的飓风桑迪是大西洋有记录以来最强的风暴。该风暴向西转向,与典型的热带飓风路径截然不同。

其海浪和风暴潮冲击了新泽西州和纽约州的海岸,造成巨大影响,海浪冲刷沿海沙丘、侵蚀海滩,并造成纽约市洪水泛滥。

该风暴还造成了重大经济影响,损失达710亿美元,并对沿海环境产生长期影响,且在人口稠密地区造成持久的社会经济影响。

对海岸的破坏

飓风会造成严重侵蚀并冲破岛屿,在海洋与后方河口之间形成新的水流通道。当这些风暴袭击陆地时,还可能形成危险的多重灾害环境,其中包括高速移动的空气、水和碎片。

城市沿海地区面临重大威胁,因为沿海结构可能并未针对这些风暴产生的海浪和风暴潮进行设计。飓风卡特里娜这场巨型灾害夺走了超过1200条生命,并造成1610亿美元的损失,于2005年让工程师们付出惨痛代价,认识到飓风可能造成意想不到的荷载,作用于桥梁、建筑物和沿海结构上。

飓风造成的破坏程度取决于风暴的强度和特征,以及其所袭击沿海地区的自然和社会环境。城市面临的飓风相关灾难风险较高,因为其人口更多、基础设施更密集。这可能导致大范围的灾难性影响,例如由台风海燕引发的巨大风暴潮和洪水,导致6000多人死亡,发生于2013年的菲律宾。

未来影响

无论导致飓风形成和增强的气候条件如何变化,事实是这些风暴已经频繁发生。每年,全球共发生80至100场热带风暴。其中,40至50场为飓风,10至15场被归类为大型飓风。

飓风伊莎贝尔于2003年9月18日在北卡罗来纳州的外滩群岛登陆。其影响一直波及新英格兰西部,并深入五大湖东部。Image: NASA

气候变化预测表明,强飓风的数量将会增加。海洋变暖将使这些风暴移动得更远,未来我们可能会看到飓风对海岸的影响更大。

这可能包括更多风暴袭击北部海岸,例如大西洋加拿大地区,飓风胡安登陆(2003年)。

我们还可能看到更多飓风抵达五大湖等大型内陆湖泊,影响多伦多和芝加哥等大城市。诸如袭击爱尔兰的飓风奥菲莉亚于2017年发生,可能变得更加常见。

当我们在低洼沿海地区建造房屋、道路和桥梁并提高人口密度时,如果这些沿海地区未能为未来极端风暴的猛烈程度做好准备,我们就是在走钢丝。

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