Hvordan klimaændringer vil forstærke vejrblokkerende begivenheder

Klimaændringer vil forstærke vejrblokkerende begivenhederFluiddynamikere har fundet en skaleringslov, en matematisk formel, der relaterer størrelsen på blokerende begivenheder til bredden, breddegraden og styrken af ​​jetstrømmen, som alle er godt studeret og målt. (Kredit: P. Hassanzadeh / Rice)

"Blokerende begivenheder" har produceret nogle af 21st-århundredets dødeligste varmebølger. Disse stoppede vejrsystemer med højt tryk vil stige på grund af klimaændringer, finder forskningen.

Atmosfæriske blokerende begivenheder er højtrykssystemer i middelbreddegrad, som forbliver på plads i dage eller endda uger. Afhængig af hvornår og hvor de udvikler sig, kan blokering af begivenheder forårsage tørke eller regnvejr og hedebølger eller kolde trylleformularer. Blokerende begivenheder forårsagede dødbringende hetebølger i Frankrig i 2003 og i Rusland i 2010.

Ved hjælp af data fra to sæt omfattende klimamodelsimuleringer finder forskere, at området med blokerende begivenheder på den nordlige halvkugle vil stige med så meget som 17% på grund af menneskeskabte klimaændringer.

Blokerer begivenheder større?

Pedram Hassanzadeh, assisterende professor i maskinteknik og jord-, miljø- og planetarisk videnskab ved Rice University, bruger beregningsmæssige, matematiske og statistiske modeller til at studere atmosfæriske strømme relateret til en lang række problemer fra ekstreme vejrbegivenheder til vindenergi.

Han siger, at forskere i stigende grad har været interesseret i at lære, hvordan klimaændringer kan påvirke blokerende begivenheder, men de fleste undersøgelser har fokuseret på, om blokerende begivenheder vil blive hyppigere, efterhånden som atmosfæren varmes på grund af drivhusgasudledninger.

”Tidligere undersøgelser har set på, om man får mere eller mindre blokerende begivenheder med klimaændringer,” siger han. ”Spørgsmålet, som ingen havde stillet, er, om størrelsen på disse begivenheder vil ændre sig eller ej.

”Og størrelsen er meget vigtig, fordi de blokerende begivenheder er mere effektive, når de er større. For eksempel, hvis højtrykssystemet bliver større, får du større varmebølger, der påvirker flere mennesker, og du vil sandsynligvis få stærkere varmebølger. ”

Et 'elegant enkelt resultat'

Ebrahim Nabizadeh, en kandidatstuderende i maskinteknik i Rice's Brown School of Engineering, begyndte at besvare spørgsmålet for to år siden. Ved hjælp af en hierarkisk modelleringstilgang begyndte han med eksperimenter på en model for atmosfærisk turbulens, der er langt enklere end den virkelige atmosfære.

Den enkle model, der fanger den grundlæggende dynamik ved at blokere begivenheder, gjorde det muligt for Nabizadeh at udforske en hel del efterforskning. Foretagelse af små ændringer i den ene eller den anden parameter kørte han tusinder af simuleringer. Derefter brugte han en kraftfuld dimensionel analyseteknologi kaldet Buckingham-Pi teorem, som ofte bruges til at designe store og komplekse ingeniørsystemer, der involverer væskestrømme, til at analysere dataene.

Målet var at finde en skaleringslov, en matematisk formel, der beskrev størrelsen på en blokerende begivenhed ved hjælp af variabler, som klimaforskere allerede studerer og forstår. Nabizadeh startede med skaleringslove, der er udviklet til at forudsige størrelsen på det daglige vejrmønster, men han fandt, at ingen af ​​variablerne var forudsigelige for at blokere begivenheder.

Hans vedholdenhed lønte sig til sidst med en simpel formel, der relaterer området med at blokere begivenheder til bredden, breddegraden og styrken af jetstrøm, som alle er godt studeret og målt.

”Jeg holdt en foredrag om dette for nylig, og en af ​​menneskene kom op og sagde: 'Dette er magisk, at disse kræfter fylder op, og pludselig får du det rigtige svar.' Men det krævede meget arbejde af Ebrahim for at få dette elegant enkle resultat, ”siger han.

Stirrer på numrene

På et tidspunkt havde Nabizadeh analyseret dataene fra mange simuleringer og frembragt en sammenligning, der inkluderede side på side med tal, og Hassanzadeh siger, at opdagelsen af ​​skaleringslov blev opmuntret af en usandsynlig kilde: linjen på førerkortkontoret.

Hassanzadeh og Nabizadeh fik deres licenser med en uges mellemrum, og de havde rigelig tid til at studere resultater, mens de ventede. ”Du skal sidde, og du har ikke noget at gøre,” siger Hassanzadeh. ”Så efter at have stirret på disse tal i timevis, indså vi, at dette er den rigtige skalering.”

De sammenlignede også de enkle modeller med resultatet af stadig mere komplekse modeller af jordens vejr og klima. Nabizadeh siger, at skaleringsloven forudsagde ændringer i størrelsen på fremtidige vinterblokerende begivenheder i omfattende klimamodelsimuleringer med bemærkelsesværdig nøjagtighed.

”Det klarer sig bedre til vinterbegivenheder end sommerbegivenheder af grunde, som vi endnu ikke forstår,” siger Nabizadeh. "Vores resultater antyder, at fremtidige undersøgelser skal fokusere på bedre forståelse af sommerblokke og også, hvordan større blokerende begivenheder kan påvirke størrelsen, størrelsen og vedholdenheden af ​​ekstreme vejrbegivenheder som hetebølger."

Yderligere coauthors er fra Lawrence Berkeley National Laboratory og University of California, Davis og Colorado State University.

Støtte til forskningen kom fra NASA, National Academies 'Golf Research Program, Department of Energy og National Science Foundation. Det NSF-støttede XSEDE-projekt og Rice's Center for Research Computing i partnerskab med Rice Ken Kennedy Institute for Information Technology leverede databehandlingsressourcer.

Original Study

Relaterede bøger

Storme af mine børnebørn: Sandheden om den kommende klimakatastrofe og vores sidste chance for at redde menneskeheden

af James Hansen
1608195023Dr. James Hansen, verdens førende klimatolog, viser, at nøjagtigt i modsætning til det indtryk offentligheden har fået, er videnskaben om klimaændringer blevet endnu tydeligere og skarpere, siden indbundet blev frigivet. I Storme af mine børnebørn, Hansen taler for første gang med den fulde sandhed om den globale opvarmning: Planeten skader endnu hurtigere end tidligere erkendt til et klimatisk punkt uden tilbagevenden. Når han forklarer videnskaben om klimaforandringer, maler Hansen et ødelæggende, men alt for realistisk billede af, hvad der vil ske i vores børns og børnebørns levetid, hvis vi følger det kursus, vi er på. Men han er også en optimist, der viser, at der stadig er tid til at tage den presserende, stærke handling, der er nødvendig - bare næppe. Fås på Amazon

Ekstremt vejr og klima

af C. Donald Ahrens, Perry J. Samson
0495118575
Extreme Weather & Climate er en unik lærebogsløsning til det hurtigt voksende marked for videnskabelige kurser uden hovedfag med fokus på ekstrem vejr. Med stærk grundlæggende dækning af videnskaben om meteorologi introducerer ekstrem vejr og klima årsager og virkninger af ekstreme vejrhændelser og forhold. Studerende lærer videnskaben om meteorologi i sammenhæng med vigtige og ofte kendte vejrbegivenheder som orkanen Katrina, og de vil undersøge, hvordan forudsagte ændringer i klimaet kan påvirke hyppigheden og / eller intensiteten af ​​fremtidige ekstreme vejrbegivenheder. En spændende række fotos og illustrationer bringer intensiteten af ​​vejret og det til tider ødelæggende indflydelse på hvert kapitel. Denne bog er skrevet af et respekteret og unikt forfatterteam og blander dækning, der findes i Don Ahrens markedsledende tekster med indsigt og teknologisk support bidraget af medforfatter Perry Samson. Professor Samson har udviklet et Extreme Weather-kursus på University of Michigan, som er det hurtigst voksende naturfagskursus på universitetet. Fås på Amazon

Oversvømmelser i et skiftende klima: ekstrem nedbør

af Ramesh SV Teegavarapu

9781108446747Måling, analyse og modellering af ekstreme nedbørshændelser knyttet til oversvømmelser er afgørende for at forstå ændrede klimakonsekvenser og variation. Denne bog indeholder metoder til vurdering af tendenser i disse begivenheder og deres indvirkning. Det giver også et grundlag for at udvikle procedurer og retningslinjer for klimatilpasningsevnen hydrologic engineering. Akademiske forskere inden for hydrologi, klimaforandringer, meteorologi, miljøpolitik og risikovurdering samt fagfolk og beslutningstagere, der arbejder med risikobegrænsning, vandressourceteknik og klimatilpasning, finder dette en uvurderlig ressource. Fås på Amazon

Fra udgiveren:
Køb på Amazon går til at bekæmpe omkostningerne ved at bringe dig InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, og ClimateImpactNews.com uden omkostninger og uden annoncører, der sporer dine browservaner. Selv hvis du klikker på et link, men ikke køber disse valgte produkter, betaler alt andet, du køber i det samme besøg på Amazon, en lille provision. Der er ingen ekstra omkostninger for dig, så vær venlig at bidrage til indsatsen. Du kan også bruge dette link at bruge til Amazon når som helst, så du kan hjælpe med at støtte vores indsats.

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

følg InnerSelf på

facebook-ikonTwitter-ikonrss-ikon

Få det nyeste via e-mail

{Emailcloak = off}

SENESTE VIDEOER

Metanemissioner ramte rekordbrydende niveauer
Metanemissioner ramte rekordbrydende niveauer
by Josie Garthwaite
Forskning viser, at globale emissioner af metan har nået de højeste niveauer.
tare forrest 7 12
Hvordan skove i verdenshavene bidrager til at lindre klimakrisen
by Emma Bryce
Forskere søger at tare for hjælp til opbevaring af kuldioxid langt under havoverfladen.
Lille plankton drev processer i havet, der fanger dobbelt så meget kulstof som forskere troede
Lille plankton drev processer i havet, der fanger dobbelt så meget kulstof som forskere troede
by Ken Buesseler
Havet spiller en vigtig rolle i den globale kulstofcyklus. Drivkraften kommer fra lille plankton, der producerer ...
Klimaændringer truer drikkevandets kvalitet over de store søer
Klimaændringer truer drikkevandets kvalitet over de store søer
by Gabriel Filippelli og Joseph D. Ortiz
"Drik ikke / kog ikke" er ikke hvad nogen ønsker at høre om deres bys vand fra hanen. Men de kombinerede effekter af ...
At tale om energiforandringer kunne ødelægge klimaændringerne
At tale om energiforandringer kunne ødelægge klimaændringerne
by InnerSelf personale
Alle har energihistorier, hvad enten det drejer sig om en slægtning, der arbejder på en olierigg, en forælder der lærer et barn at vende sig…
Afgrøder kan møde dobbeltbesvær fra insekter og et opvarmende klima
Afgrøder kan møde dobbeltbesvær fra insekter og et opvarmende klima
by Gregg Howe og Nathan Havko
I årtusinder har insekter og planterne, de lever af, været involveret i en co-evolutionær kamp: At spise eller ikke være ...
For at nå nulemissioner skal regeringen rette op på hindringer, der udsætter folk for elbiler
For at nå nulemissioner skal regeringen rette op på hindringer, der udsætter folk for elbiler
by Swapnesh Masrani
Der er sat ambitiøse mål af de britiske og skotske regeringer til at blive kulstoføkonomier med nul-nul i 2050 og 2045 ...
Foråret ankommer tidligere overalt i USA, og det er ikke altid gode nyheder
Foråret ankommer tidligere overalt i USA, og det er ikke altid gode nyheder
by Theresa Crimmins
Overalt i store dele af USA har et opvarmende klima fremrykket ankomsten til foråret. Dette år er ingen undtagelse.

SENESTE ARTIKLER

To tredjedele af isisen i Himalaya kunne gå tabt i 2100
To tredjedele af isisen i Himalaya kunne gå tabt i 2100
by Ann Rowan
I glaciologiens verden ville året 2007 gå ned i historien. Det var året, en tilsyneladende lille fejl i en større ...
Stigende temps kunne dræbe millioner hvert år ved århundredets slutning
Stigende temps kunne dræbe millioner hvert år ved århundredets slutning
by Edward Lempinen
Ved udgangen af ​​dette århundrede kunne titusindvis af millioner mennesker dø hvert år på verdensplan som følge af temperaturer stigende ...
New Zealand ønsker at bygge et 100% vedvarende elektricitetsnet, men massiv infrastruktur er ikke den bedste mulighed
New Zealand ønsker at bygge et 100% vedvarende elektricitetsnet, men massiv infrastruktur er ikke den bedste mulighed
by Janet Stephenson
Et foreslået multibillion-dollar-projekt til opførelse af et pumpet hydrooplagringsanlæg kunne gøre New Zealands elnet ...
Vindmølleparker bygget på kulstofrige tørvemoser mister deres evne til at bekæmpe klimaforandringer
Vindmølleparker bygget på kulstofrige tørvemoser mister deres evne til at bekæmpe klimaforandringer
by Guaduneth Chico et al
Vindkraft i Storbritannien tegner sig nu for næsten 30% af al elproduktion. Landbaserede vindmøller producerer nu ...
Klimafornægtelse er ikke væk - Sådan finder du argumenter for forsinkelse af klimaforanstaltninger
Klimafornægtelse er ikke væk - Sådan finder du argumenter for forsinkelse af klimaforanstaltninger
by Stuart Capstick
I ny forskning har vi identificeret, hvad vi kalder 12 ”diskurser om forsinkelse”. Dette er måder at tale og skrive om ...
Rutinemæssig gasudbrænding er spild, forurening og undermåling
Rutinemæssig gasudbrænding er spild, forurening og undermåling
by Gunnar W. Schade
Hvis du har kørt gennem et område, hvor virksomheder udvinder olie og gas fra skiferformationer, har du sandsynligvis set flammer ...
Flight Shaming: Hvordan man sprer kampagnen, der gjorde, at svensker opgav at flyve for godt
Flight Shaming: Hvordan man sprer kampagnen, der gjorde, at svensker opgav at flyve for godt
by Avit K Bhowmik
Europas større flyselskaber vil sandsynligvis se deres omsætning falde med 50% i 2020 som et resultat af COVID-19-pandemien, ...
Vil klimaet varme så meget som frygtet af nogle?
Vil klimaet varme så meget som frygtet af nogle?
by Steven Sherwood et al
Vi kender klimaændringerne, når drivhusgaskoncentrationerne stiger, men den nøjagtige mængde forventet opvarmning er fortsat ...