气候变化增加了背靠背飓风的威胁

2023-02-28 09:09:48冷酷的灯泡

遭受一场飓风袭击已经够糟糕了,但普林斯顿大学工程学院的新研究表明,在未来几十年里,背靠背版本可能会在许多地区变得普遍。

气候变化增加了背靠背飓风的威胁

研究人员发现,在海平面上升和气候变化的共同推动下,破坏性飓风和热带风暴可能会更有可能快速连续袭击沿海地区。在 2 月 27 日发表在《自然气候变化》杂志上的一篇文章中,研究人员表示,在某些地区,例如墨西哥湾沿岸,这种双重打击可能每 3 年发生一次。

“随着世纪的推移,海平面上升和气候变化使得连续破坏性飓风更有可能发生,”博士后研究员、土木与环境工程前研究生、该论文的第一作者 Dazhi Xi 说。“今天极为罕见的事件将变得更加频繁。”

由普林斯顿大学土木与环境工程副教授林宁领导的研究人员首先提出了关于在 2017 年破坏性特别大的飓风季节之后连续飓风频率增加的问题。那年夏天,飓风哈维袭击了休斯顿,随后是南佛罗里达州的伊尔玛和玛丽亚在波多黎各。3 场主要飓风带来的应急计划挑战让研究人员质疑是否会因气候变化而更容易发生多场破坏性风暴,以及可以采取哪些措施为此做好准备。2021 年夏末,飓风艾达袭击了路易斯安那州,紧随其后的热带风暴尼古拉斯以飓风形式登陆德克萨斯州。

研究人员表示,他们的研究表明,连续风暴在东海岸和墨西哥湾沿岸变得更加普遍,尽管它们仍然相对罕见。

“连续的飓风灾害已经发生,所以我们认为应该对其进行研究,”林说。“近几十年来有增加的趋势。”

研究人员进行了计算机模拟,以确定在本世纪短时间内(例如 15 天)内多次破坏性风暴袭击同一地区的可能性的变化。他们研究了两种情景:一种是碳排放量适中的未来,一种是排放量较高的未来。在这两种情况下,连续发生破坏性风暴的可能性都急剧增加。

科学界普遍认为,气候变化将增加下个世纪大西洋飓风的强度。但研究人员指出,在此期间风暴的数量是会增加、减少还是保持不变还存在一些不确定性。林团队使用的模型显示风暴数量在增加,但其他模型没有显示增加。然而,林的团队发现,即使风暴的总体频率没有增加,强度的增加也会使东海岸和墨西哥湾沿岸地区更有可能经历连续的风暴。

“可能对社区产生影响的风暴比例正在增加,”林说。“风暴的频率并不像越来越多的可能变得危险的风暴那么重要。”

日益增加的危害主要是由两个发展驱动的:海平面上升和气候变化导致的降水增加。随着气候的变化,海平面正在全球范围内上升,并且在大西洋沿岸因地理位置而加剧。随着海平面上升,风暴潮对沿海社区的威胁更大,因为基线水位更高。在历史正常水位之上的 3 米风暴潮对道路的破坏要小于在水位之上升高 0.5 米的相同风暴潮。与此同时,风暴正在加剧,更高的平均气温意味着风暴携带更多的水。这意味着暴风雨带来的降雨和洪水可能会增加。

这两个因素的结合意味着过去可能没有引起注意的风暴将成为威胁,尤其是当它们接连袭来时。例如,2021 年,热带风暴尼古拉斯袭击路易斯安那州时相对较弱,但风暴造成的问题比预期的要多,因为该州仍在从与飓风艾达相关的破坏中恢复。

“尼古拉斯是一场相当弱的风暴,它产生重大危害的一个原因是土壤已经饱和,”林说。“所以发生了很多洪水。”

研究人员表示,社区规划人员和地区应急官员必须认识到这一新出现的威胁。应对日益增加的危害需要提高恢复力和响应能力。为了恢复能力,社区将需要应对日益严重的洪水威胁,并加固系统以消除洪水并保护交通、供水系统和电网等关键基础设施。应急响应小组必须准备好以相对较快的速度连续应对多场风暴。在州和联邦层面,这可能意味着准备好同时向许多受灾社区分配资源。

“如果电力系统需要 15 天才能从大飓风中恢复过来,我们不能在未来等待那么久,因为下一场风暴可能会在你恢复供电之前来袭,就像尼古拉斯跟随艾达的情况一样”林说。“我们需要考虑计划、救援人员和资源。我们将如何计划?”

文章“东部和墨西哥湾沿岸的连续热带气旋危害不断增加”发表在《自然气候变化》杂志上。除了 Lin 和 Xi,作者还包括 Lin 小组的另一名研究生 Avantika Gori。国家科学基金会和陆军工程兵团为这项工作提供了部分支持。

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