Hurrikaanit Sally ja Paulette, trooppinen depressio Rene sekä trooppiset myrskyt Teddy ja Vicky olivat aktiivisia 14. syyskuuta 2020. Kuva NOAA:n kautta.

Tekijät James H. Ruppert, Jr., Penn State, ja Allison Wing, Florida State University

Ennen vuoden 2020 Atlantin hurrikaanikauden alkua oli selvää, että siitä tulisi kiireinen. Kuusi kuukautta myöhemmin katselemme rikkoutuneiden ennätysten jälkiä, eivätkä myrskyt ole ehkä vieläkään ohi, vaikka kausi päättyy virallisesti 30. marraskuuta.

EarthSky 2021 -kuukalenterit nyt saatavilla! Niistä saa loistavia lahjoja. Tilaa nyt. Menevät nopeasti!

Tällä kaudella oli eniten nimettyjä myrskyjä, 30, ja se vei ennätyksen vuoden 2005 onnettomalta kaudelta, joka toi hurrikaani Katrinan New Orleansiin. Se oli vasta toinen kerta, kun myrskyjen nimiluettelo tyhjeni sen jälkeen, kun nimeäminen aloitettiin 1950-luvulla.

Kymmenen myrskyä koki nopean voimistumisen, mikä on määrä, jota ei ole nähty sitten vuoden 1995. Kaksitoista saapui maihin Yhdysvalloissa, mikä on myös uusi ennätys. Kuusi näistä maihin laskeutuneista myrskyistä oli hurrikaanin vahvuisia, mikä on jälleen uusi ennätys.

Trooppisten myrskyjen jäljet osoittavat, kuinka vilkas Atlantin hurrikaanikausi 2020 oli. Kuva Brian McNoldyn kautta.

Amosfääritutkijoina kohdistamme tutkimuksemme ymmärtämään paremmin sekä sitä, mikä ohjaa trooppisten syklonien muodostumista, että sitä, miten ilmastonmuutos vaikuttaa niihin pidemmällä aikaskaalalla. Seuraavassa kerrotaan, mitä tutkimukset kertovat meille kaudesta 2020 ja siitä, mitä saattaa olla edessä.

Miksi vuonna 2020 oli niin paljon myrskyjä?

Kahden keskeisen tekijän valitettava yhdistelmä teki tästä kaudesta kypsän trooppisille myrskyille.

Ensiksikin Tyynenmeren päiväntasaajan alueelle kehittyi viileiden pintavesien La Niña -kuvio, ja se oli odotettua voimakkaampi.

Ironisesti Tyynenmeren päiväntasaajan alueen viileneminen helpottaa trooppisten myrskyjen muodostumista ja voimistumista Atlantilla. Tämä johtuu siitä, että La Niña heikentää pystysuuntaista tuulileikkausta trooppisen Atlantin yllä. Pystysuuntainen tuulileikkaus – tuulen nopeuden muutos korkeuden mukaan – on erittäin haitallinen myrskyn kehittymiselle.

Kun La Niña -ilmiö vakiintui tällä kaudella, se teki Atlantin trooppisesta alueesta paljon viihtyisämmän myrskyjen muodostumiselle ja voimistumiselle.

Atlantin meren pintalämpötilat olivat syyskuussa 2020 lämpimämpiä kuin vuosien 1981-2010 keskiarvo. Kuva NOAA:n kautta.

Toinen kriittinen tekijä oli Atlantin, myös Meksikonlahden ja Karibianmeren, erittäin lämpimät lämpötilat.

Hurrikaanien voimanlähteenä on lämmön siirtyminen merestä ilmakehään. Meren pintalämpötila sanelee näin ollen suurimman mahdollisen voimakkuuden, jonka myrsky voi saavuttaa täydellisissä olosuhteissa – se on ikään kuin termodynaaminen ”nopeusrajoitus” hurrikaanin voimakkuudelle.

Meren pintalämpötila lähestyi ennätystasoja Atlantin hurrikaanialtaassa tällä kaudella, myös syyskuussa, joka oli Atlantin aktiivisin myrskykuukausi kautta aikojen.

Mitä tekemistä ilmastonmuutoksella on tämän kanssa?

Tärkeä osa tämän kauden tarinaa on Atlantin lämpenemissuuntaus, jota olemme todistamassa ja joka on ennennäkemätön ainakin useiden vuosituhansien ajan.

Meret varastoivat suuren osan kasvihuonekaasujen sitomasta ylimääräisestä lämmöstä. Koska kasvihuonekaasupitoisuudet kasvavat edelleen ihmisen toiminnan, kuten fossiilisten polttoaineiden polton, vuoksi merenpinnan keskilämpötila nousee todennäköisesti edelleen tulevina vuosikymmeninä.

NOAA:n satelliittikuvissa näkyvät vuoden 2020 nimetyt Atlantin myrskyt marraskuun 18. päivään mennessä.

Epäselvää ei ole, aiheutuiko ilmastonmuutos tämän kauden äärimmäisen suuresta myrskyjen määrästä. Maailmanlaajuisessa hurrikaanien esiintymistiheydessä ei ole havaittavissa trendiä, ja tietokonemallinnustutkimuksissa on saatu ristiriitaisia tuloksia.

Lämpenevä ilmasto lisää kuitenkin hurrikaanien aiheuttamaa uhkaa muilla tavoin.

Korkean intensiteetin myrskyjen, kategorioiden 3, 4 ja 5, osuuden on havaittu kasvavan kaikkialla maailmassa, myös Atlantilla. Koska valtamerten lämpötila säätelee trooppisten syklonien mahdollista voimakkuutta, ilmastonmuutos on todennäköisesti tämän suuntauksen taustalla, ja sen odotetaan jatkuvan.

Yhdysvalloissa on myös havaittavissa enemmän myrskyjä, joissa esiintyy äärimmäisiä sademääriä. Ajattele hurrikaani Harveyn 50 tuumaa sadetta Houstonin alueella vuonna 2017 ja Florencen yli 30 tuumaa Pohjois-Carolinassa vuonna 2018. Ilmaston lämpeneminen on tässäkin avainasemassa. Lämpimämpien lämpötilojen myötä enemmän vettä pystyy haihtumaan ilmakehään, jolloin ilmassa on enemmän kosteutta.

Implikaatioita kauteen 2020

Kymmenessä tämän kauden myrskyssä tapahtui nopea voimistuminen – maksimituulet kasvoivat 35 mailia tunnissa (56 km/h) vuorokauden sisällä. Nopeasti voimistuvat myrskyt ovat erityisen vaarallisia, koska 1) niitä on haastavaa ennustaa tarkasti ja 2) evakuointeihin jää vain vähän aikaa, kun ne voimistuvat juuri ennen rantautumista.

Satelliittivälineet kuvaavat, kuinka hurrikaani Iota laskeutuu Nicaraguaan 16. marraskuuta. Kuvassa näkyy pilvenhuippujen lämpötila, joka kertoo tutkijoille, kuinka korkeita pilvet ovat. Image via NOAA/ James H. Ruppert, Jr.

Hurrikaanit Laura ja Sally voimistuivat molemmat nopeasti juuri ennen laskeutumistaan Persianlahden rannikolle tällä kaudella. Eta voimistui nopeasti nelosluokkaan juuri ennen kuin se iski Nicaraguaan, ja vain kaksi viikkoa myöhemmin Iota käytännössä toisti saman teon samassa paikassa.

Trooppisten hirmumyrskyjen ratoja tai polkuja koskevat ennusteet ovat parantuneet dramaattisesti viime vuosikymmeninä, jopa viisi päivää etukäteen. Myrskyn muodostumista ja voimistumista koskevat ennusteet ovat kuitenkin parantuneet siihen verrattuna hyvin vähän.

Erityisen huonoja ovat hurrikaanien nopean voimistumisen ennusteet.

Vaikka Kansallisen hurrikaanikeskuksen (National Hurricane Center) antamat viralliset ennusteet ovat inhimillisten ennusteiden tekijöiden laatimia, ne ovat suuresti riippuvaisia numeeristen ennustemallien ohjeistuksesta, jotka ovat hyvin epätarkkoja nopean voimistumisen osalta. Tämän ongelman ratkaiseminen riippuu siis tutkijoiden kyvystä parantaa numeeristen ennustemallien tarkkuutta.

Säämallien monimutkaisuus tekee tästä haasteesta pelottavan. Siitä tulee kuitenkin helpommin lähestyttävä, kun tutkijat oppivat enemmän siitä, miten hurrikaanit muodostuvat ja voimistuvat, ja tunnistavat perimmäiset syyt tietokonemallien ennusteiden virheisiin.

Uudemmassa tutkimuksessamme selvitetään, miten pilvet luovat oman kasvihuoneilmiönsä, joka sitoo lämpöä, joka saa hurrikaanit muodostumaan ja voimistumaan nopeammin. Parantamalla sitä, miten numeeriset mallit ottavat huomioon tämän pilvipalautteen, voidaan viime kädessä tehdä tarkempia ennusteita. Näiden parannusten ohjaamiseksi tarvitaan myös innovatiivisia tapoja kerätä uusia mittaustuloksia kehittyvissä myrskyissä aina niiden pienimpiin mittakaavoihin asti.

Kun otetaan huomioon voimakkaiden myrskyjen kasvava suuntaus, niiden aiheuttamat riskit tulevat vain kasvamaan. Kyky ennustaa tarkasti, miten ja milloin ne muodostuvat, voimistuvat ja uhkaavat rannikkoväestöä, on ratkaisevan tärkeää.

James H. Ruppert, Jr., apulaistutkimusprofessori, Penn State, ja Allison Wing, meteorologian apulaisprofessori, Floridan osavaltionyliopisto

Tämä artikkeli on julkaistu The Conversation -julkaisussa Creative Commons -lisenssillä. Lue alkuperäinen artikkeli.

Loppupäätelmä: Atlantin ennätyksellinen hurrikaanikausi 2020 päättyi 30. marraskuuta. Miksi vuonna 2020 oli niin paljon myrskyjä ja mitä tekemistä ilmastonmuutoksella on sen kanssa.