來源：中國數(shù)字科技館

作者：約翰·艾倫，中密歇根大學(xué)氣象學(xué)副教授。

　　2021年12月10日至11日晚，致命的龍卷風(fēng)席卷了美國從阿肯色州到伊利諾伊州的各個(gè)社區(qū)，其持續(xù)時(shí)間和強(qiáng)度都非常不同尋常，尤其是在12月，包括美國總統(tǒng)在內(nèi)的許多人都在問，氣候變化可能在其中扮演了什么角色？以及在全球變暖的情況下，龍卷風(fēng)是否會(huì)變得更加普遍？

　　這兩個(gè)問題提出顯然比回答起來容易，但科學(xué)家的研究正在提供新的線索。

　　我是一名大氣科學(xué)家，研究龍卷風(fēng)等強(qiáng)對(duì)流風(fēng)暴與氣候變化的影響。以下是迄今為止的科學(xué)研究結(jié)果。

氣候模型還看不到龍卷風(fēng)，但它們可以識(shí)別龍卷風(fēng)的成因

　　為了了解不斷上升的全球氣溫將如何影響未來的氣候，科學(xué)家們使用復(fù)雜的計(jì)算機(jī)模型來描述整個(gè)地球系統(tǒng)，從吸收的太陽能量到土壤的反應(yīng)，以及年復(fù)一年、季復(fù)一季之間的一切。

　　為了預(yù)測本世紀(jì)末地球的氣候?qū)⑷绾巫兓?#xff0c;我們目前必須使用一個(gè)更寬泛的尺度。你可以把它想象成相機(jī)的變焦功能，可以看到遠(yuǎn)處的山。

　　你可以看到山上的整片森林，但單個(gè)的樹木很難辨認(rèn)，其中一棵樹上的一個(gè)松果太小了，即使你放大圖片也看不見。根據(jù)氣候模型，物體越小，就越難被發(fā)現(xiàn)。

　　龍卷風(fēng)和產(chǎn)生它們的強(qiáng)烈風(fēng)暴遠(yuǎn)低于氣候模型所能預(yù)測的典型規(guī)模。

　　我們所能做的是看看導(dǎo)致龍卷風(fēng)的大規(guī)模成因。

　　造成嚴(yán)重風(fēng)暴的兩個(gè)關(guān)鍵因素是：(1)暖濕空氣驅(qū)動(dòng)的能量促進(jìn)強(qiáng)烈的上升氣流；(2)改變風(fēng)速和風(fēng)向，即所謂的風(fēng)切變，這使得風(fēng)暴變得更強(qiáng)、持續(xù)時(shí)間更長。

　　第三個(gè)因素更難識(shí)別，它是導(dǎo)致風(fēng)暴形成的誘因，比如一個(gè)非常炎熱的日子，或者一個(gè)冷鋒。這個(gè)條件并非必須，并不是每一個(gè)有利的環(huán)境都會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的風(fēng)暴或龍卷風(fēng)，前兩個(gè)條件仍然更有可能導(dǎo)致嚴(yán)重的風(fēng)暴。

　　通過使用這些成因來描述強(qiáng)烈風(fēng)暴和龍卷風(fēng)形成的可能性，氣候模型可以傳達(dá)給我們一些不斷變化的風(fēng)險(xiǎn)。

風(fēng)暴的狀況可能會(huì)如何變化

　　對(duì)美國的氣候模型預(yù)測表明，到21世紀(jì)末，形成嚴(yán)重風(fēng)暴的因素總體可能性將會(huì)增加。其主要原因是，溫度變暖伴隨著大氣中濕度的增加，增加了產(chǎn)生強(qiáng)烈上升氣流的可能性。

　　全球氣溫上升正在推動(dòng)季節(jié)性的重大變化，而我們傳統(tǒng)上認(rèn)為這些季節(jié)很少產(chǎn)生惡劣天氣。

　　在秋季、冬季和早春，暖濕空氣的強(qiáng)烈增加意味著將有更多的日子具有嚴(yán)重雷暴的潛在環(huán)境，當(dāng)這些風(fēng)暴發(fā)生時(shí)，它們有可能會(huì)強(qiáng)度更大。

關(guān)于頻率和強(qiáng)度的研究

　　在較小的區(qū)域內(nèi)，我們可以模擬這些未來氣候下的雷暴，這讓我們更接近于回答是否會(huì)形成嚴(yán)重的風(fēng)暴。一些研究已經(jīng)模擬了強(qiáng)烈風(fēng)暴發(fā)生頻率的變化，以便更好地理解這種變化對(duì)環(huán)境的影響。

　　在過去的幾十年里，我們已經(jīng)看到了一些數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)表明，在寒冷的季節(jié)，天氣條件正朝著更有利于強(qiáng)烈風(fēng)暴的方向轉(zhuǎn)變，而夏季風(fēng)暴形成的可能性正在降低。

　　對(duì)于龍卷風(fēng)來說，事情會(huì)更加棘手。即使是對(duì)第二天的預(yù)報(bào)，也不能確定龍卷風(fēng)會(huì)形成。只有一小部分在有利的環(huán)境中產(chǎn)生的風(fēng)暴才會(huì)產(chǎn)生龍卷風(fēng)。

　　使用模型預(yù)測表明，隨著全球氣溫的上升，更強(qiáng)的、產(chǎn)生龍卷風(fēng)的風(fēng)暴更有可能發(fā)生，盡管其增強(qiáng)的程度比我們從風(fēng)暴可用能量的增加中預(yù)期的要小。

氣溫上升1度的影響

　　關(guān)于氣候變暖如何影響嚴(yán)重的風(fēng)暴和龍卷風(fēng)的生成，我們所知道的大多是區(qū)域性的，主要是在美國。并不是全球所有地區(qū)都將以相同的速度看到嚴(yán)重風(fēng)暴環(huán)境的變化。

　　在最近的一項(xiàng)研究中，我和同事發(fā)現(xiàn)，北半球嚴(yán)重風(fēng)暴環(huán)境的增長速度會(huì)更快，而在高緯度地區(qū)會(huì)更多。

　　在美國，我們的研究表明，氣溫每上升1攝氏度(1.8華氏度)，在春季、秋季和冬季有利于嚴(yán)重風(fēng)暴生成的環(huán)境可能會(huì)增加14%至25%，其中冬季增加幅度最大。

　　這主要是由于溫度升高導(dǎo)致風(fēng)暴能量增加。記住，這是關(guān)于有利于形成風(fēng)暴的環(huán)境的可能性數(shù)據(jù)，不一定是龍卷風(fēng)。

這能用來解釋12月的這次龍卷風(fēng)嗎？

　　2021年12月龍卷風(fēng)的爆發(fā)，很難將任何像這次這樣的單一事件歸因于氣候變化。厄爾尼諾南方濤動(dòng)等短期影響也可能使情況變得復(fù)雜。

　　確實(shí)有跡象表明未來的風(fēng)暴會(huì)更猛烈，但這對(duì)龍卷風(fēng)的影響還有待研究。

　　（獨(dú)家編譯：科幻世界）

本文來自： sciencealert

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的气候变化如何影响致命的龙卷风？的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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