新研究结果显示，根据可追溯至1850年代的历史记录，过去150年间北大西洋飓风的发生频率有所增加。
与依靠风暴记录不同，麻省理工学院利用气候建模重建了全球飓风和热带气旋的历史。
在预测风暴未来可能如何变化时，了解其过去有所帮助。根据可追溯至1850年代的历史记录，过去150年间北大西洋的飓风变得更加频繁。
然而，科学家们一直质疑，这一上升趋势究竟是真实情况的反映，还是记录不完整造成的假象。如果19世纪的风暴追踪者拥有21世纪的技术，他们是否会记录到更多风暴？这种固有的不确定性，使科学家无法依赖风暴记录及其中的规律，来探究气候如何影响风暴。
麻省理工学院今天发表于《自然·通讯》（Nature Communications）的一项新研究，利用气候建模而非风暴记录，重建了全球飓风和热带气旋的历史。该研究发现，北大西洋飓风的发生频率在过去150年间确实有所增加，这与历史记录所显示的情况相似。
具体而言，与过去相比，大型飓风以及整体飓风都更为频繁。并且，登陆的飓风似乎变得更加强大，破坏潜力也更大。
值得注意的是，虽然北大西洋的风暴活动总体有所增加，但在世界其他地区并未观察到同样的趋势。该研究发现，过去150年间全球热带气旋的发生频率并未发生显著变化。
“证据确实如原始历史记录所示，指向北大西洋飓风活动的长期增加，但全球飓风活动并无显著变化，”研究作者、麻省理工学院地球、大气与行星科学系塞西尔与艾达·格林大气科学教授凯利·伊曼纽尔（Kerry Emanuel）表示。“这无疑将改变我们对气候影响飓风的解读——问题实际上在于气候的区域性，北大西洋发生的某些事情与全球其他地区不同。这可能是由全球变暖引起的，而全球变暖未必是全球均匀的。”
偶然相遇
最全面的热带气旋记录收录于名为“气候管理国际最佳路径档案”（IBTrACS）的数据库中。该历史记录包括可追溯至1940年代的卫星和飞机现代观测数据。该数据库中较早的记录基于恰好位于风暴路径上的船只和岛屿所提供的报告。这些早期记录可追溯至1851年，总体而言，该数据库显示过去150年间北大西洋风暴活动有所增加。
“没有人反对历史记录所显示的情况，”伊曼纽尔表示。“另一方面，大多数理智的人并不真正相信那么久远的历史记录。”
近来，科学家采用统计方法，识别历史记录可能遗漏的风暴。为此，他们查阅了过去150年间大西洋所有经数字化重建的航运路线，并将这些路线与现代飓风路径进行叠加绘制。随后，他们估算了船只遭遇或完全避开飓风的概率。该分析发现，早期大量风暴很可能未被历史记录收录。考虑到这些遗漏的风暴，他们得出结论：过去150年间风暴活动可能并未发生变化。
但伊曼纽尔指出，19世纪的飓风路径可能与今天的路径有所不同。此外，由于较早的航线尚未完成数字化，科学家们在分析中可能遗漏了关键的航运路线。
“我们所知道的是，如果风暴活动确实发生过变化，那么利用数字化的船舶记录是无法探测到的，”伊曼纽尔表示。“因此，我认为，通过完全不使用历史数据，我们有机会做得更好。”
风暴播种
相反，他利用动力降尺度法估算了过去的飓风活动。这是他的团队开发并在过去15年中应用于研究气候对飓风影响的一项技术。该技术首先以粗分辨率的全球气候模拟为基础，并在此模型中嵌入一个能够模拟小至飓风等特征的高分辨率模型。随后，将这些组合模型输入大气和海洋状况的实际测量数据。伊曼纽尔接着在逼真的模拟中播撒飓风“种子”，并向前推进模拟时间，以观察哪些种子会发育为成熟的风暴。
在这项新研究中，伊曼纽尔将飓风模型嵌入气候“再分析”之中——这是一类气候模型，它将过去的观测数据与气候模拟相结合，以生成过去天气模式和气候状况的精确重建。他使用了一组特定的气候再分析数据，这些数据仅纳入从地表收集的观测数据，例如来自船舶的数据（船舶自1850年代起便持续记录天气状况和海表温度），而非来自卫星的数据（卫星系统性监测仅始于1970年代）。
“我们选择采用这种方法，是为了避免因逐步引入不同观测数据而产生任何人为趋势，”伊曼纽尔解释道。
他在三套不同的气候再分析数据上运行了嵌入式飓风模型，模拟过去150年间全球热带气旋的情况。在全部三个模型中，他都观察到北大西洋飓风活动出现“明确无误的增长”。
“自19世纪中叶以来，大西洋的活动出现了相当大的增长，这是我始料未及的，”伊曼纽尔表示。
在风暴活动整体上升的同时，他还观察到一段“飓风干旱期”——即1970年代和80年代期间，每年的飓风数量曾短暂下降。风暴活动的这一暂停在历史记录中同样可见，伊曼纽尔的团队提出了一个成因：化石燃料燃烧的副产物硫酸盐气溶胶，可能引发了一系列气候效应，使北大西洋降温，并暂时抑制了飓风的形成。
“过去150年的总体趋势是风暴活动增加，并被这一飓风干旱期打断，”伊曼纽尔指出。“而目前，我们对飓风干旱期出现的原因更有把握，而对于始于19世纪、至今仍在持续的长期活动增长，其原因我们尚不确定。这仍是一个谜，它关系到全球变暖可能如何影响未来的大西洋飓风。”
