來源：中國數字科技館

作者：約翰·艾倫，中密歇根大學氣象學副教授。

　　2021年12月10日至11日晚，致命的龍卷風席卷了美國從阿肯色州到伊利諾伊州的各個社區，其持續時間和強度都非常不同尋常，尤其是在12月，包括美國總統在內的許多人都在問，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，龍卷風是否會變得更加普遍？

　　這兩個問題提出顯然比回答起來容易，但科學家的研究正在提供新的線索。

　　我是一名大氣科學家，研究龍卷風等強對流風暴與氣候變化的影響。以下是迄今為止的科學研究結果。

氣候模型還看不到龍卷風，但它們可以識別龍卷風的成因

　　為了了解不斷上升的全球氣溫將如何影響未來的氣候，科學家們使用復雜的計算機模型來描述整個地球系統，從吸收的太陽能量到土壤的反應，以及年復一年、季復一季之間的一切。

　　為了預測本世紀末地球的氣候將如何變化，我們目前必須使用一個更寬泛的尺度。你可以把它想象成相機的變焦功能，可以看到遠處的山。

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

　　龍卷風和產生它們的強烈風暴遠低于氣候模型所能預測的典型規模。

　　我們所能做的是看看導致龍卷風的大規模成因。

　　造成嚴重風暴的兩個關鍵因素是：(1)暖濕空氣驅動的能量促進強烈的上升氣流；(2)改變風速和風向，即所謂的風切變，這使得風暴變得更強、持續時間更長。

　　第三個因素更難識別，它是導致風暴形成的誘因，比如一個非常炎熱的日子，或者一個冷鋒。這個條件并非必須，并不是每一個有利的環境都會導致嚴重的風暴或龍卷風，前兩個條件仍然更有可能導致嚴重的風暴。

　　通過使用這些成因來描述強烈風暴和龍卷風形成的可能性，氣候模型可以傳達給我們一些不斷變化的風險。

風暴的狀況可能會如何變化

　　對美國的氣候模型預測表明，到21世紀末，形成嚴重風暴的因素總體可能性將會增加。其主要原因是，溫度變暖伴隨著大氣中濕度的增加，增加了產生強烈上升氣流的可能性。

　　全球氣溫上升正在推動季節性的重大變化，而我們傳統上認為這些季節很少產生惡劣天氣。

　　在秋季、冬季和早春，暖濕空氣的強烈增加意味著將有更多的日子具有嚴重雷暴的潛在環境，當這些風暴發生時，它們有可能會強度更大。

關于頻率和強度的研究

　　在較小的區域內，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形成嚴重的風暴。一些研究已經模擬了強烈風暴發生頻率的變化，以便更好地理解這種變化對環境的影響。

　　在過去的幾十年里，我們已經看到了一些數據，這些數據表明，在寒冷的季節，天氣條件正朝著更有利于強烈風暴的方向轉變，而夏季風暴形成的可能性正在降低。

　　對于龍卷風來說，事情會更加棘手。即使是對第二天的預報，也不能確定龍卷風會形成。只有一小部分在有利的環境中產生的風暴才會產生龍卷風。

　　使用模型預測表明，隨著全球氣溫的上升，更強的、產生龍卷風的風暴更有可能發生，盡管其增強的程度比我們從風暴可用能量的增加中預期的要小。

氣溫上升1度的影響

　　關于氣候變暖如何影響嚴重的風暴和龍卷風的生成，我們所知道的大多是區域性的，主要是在美國。并不是全球所有地區都將以相同的速度看到嚴重風暴環境的變化。

　　在最近的一項研究中，我和同事發現，北半球嚴重風暴環境的增長速度會更快，而在高緯度地區會更多。

　　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重風暴生成的環境可能會增加14%至25%，其中冬季增加幅度最大。

　　這主要是由于溫度升高導致風暴能量增加。記住，這是關于有利于形成風暴的環境的可能性數據，不一定是龍卷風。

這能用來解釋12月的這次龍卷風嗎？

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

　　確實有跡象表明未來的風暴會更猛烈，但這對龍卷風的影響還有待研究。

　　（獨家編譯：科幻世界）

本文來自： sciencealert

總結

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？的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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