Av James H. Ruppert, Jr., Penn State, och Allison Wing, Florida State University

Det stod klart innan 2020 års orkansäsong i Atlanten startade att den skulle bli intensiv. Sex månader senare ser vi tillbaka på ett spår av brutna rekord, och stormarna är kanske fortfarande inte över även när säsongen officiellt avslutas den 30 november.

EarthSky 2021 månkalendrar finns nu tillgängliga! De är utmärkta gåvor. Beställ nu. Det går fort!

Denna säsong hade flest namngivna stormar, 30 stycken, vilket är rekordet från den katastrofala säsongen 2005, som ledde till orkanen Katrina i New Orleans. Det var bara andra gången som listan över stormnamn var uttömd sedan namngivningen började på 1950-talet.

Tio stormar genomgick snabb intensifiering, ett antal som inte setts sedan 1995. Tolv stycken nådde land i USA, vilket också var ett nytt rekord. Sex av dessa stormar som nådde land var orkanstyrka, vilket innebar ännu ett rekord.

Som atmosfärsforskare är vår forskning inriktad på att bättre förstå både vad som driver bildandet av tropiska cykloner och hur klimatförändringen påverkar dem på längre tidsskalor. Här är vad forskningen säger oss om säsongen 2020 och vad som kan komma att hända.

Varför hade 2020 så många stormar?

En olycklig kombination av två nyckelfaktorer gjorde den här säsongen mogen för tropiska stormar.

För det första utvecklades ett La Niña-mönster med kallt ytvatten i ekvatoriala Stilla havet, och det var starkare än väntat.

Ironiskt sett gör nedkylning i ekvatoriala Stilla havet det lättare för tropiska stormar att bildas och få styrka i Atlanten. Det beror på att La Niña försvagar den vertikala vindskjuvningen över det tropiska Atlanten. Vertikal vindskjuvning – en förändring av vindhastigheterna med höjden – är mycket störande för stormutvecklingen.

När La Niña-mönstret etablerade sig den här säsongen blev det tropiska Atlanten mycket mer gästvänligt för stormar att bildas och intensifieras.

Den andra kritiska faktorn var de extremt varma temperaturerna i Atlanten, inklusive Mexikanska golfen och Karibien.

Hurrikaner drivs av överföring av värme från havet till atmosfären. Havsytans temperatur dikterar därför den maximala potentiella intensitet som en storm kan uppnå under perfekta förhållanden – det är som en termodynamisk ”hastighetsgräns” för orkanstyrka.

Hastighetstemperaturen på havsytan närmade sig rekordhöga nivåer i Atlantens orkanbassäng den här säsongen, bland annat i september, den mest aktiva stormmånaden i Atlanten som någonsin registrerats.

Vad har klimatförändringarna med saken att göra?

En viktig del av den här säsongens historia är den atlantiska uppvärmningstrend vi bevittnar, som saknar motstycke och som sträcker sig åtminstone flera årtusenden bakåt i tiden.

Oceanerna lagrar en stor del av den överskottsvärme som fångas upp av växthusgaserna. Eftersom koncentrationerna av växthusgaser fortfarande ökar på grund av mänsklig verksamhet, till exempel förbränning av fossila bränslen, kommer den genomsnittliga havsytetemperaturen sannolikt att fortsätta att stiga under de kommande decennierna.

NOAA:s satellitbilder visar 2020 års namngivna atlantiska stormar fram till och med den 18 november.

Om klimatförändringarna har orsakat det extremt höga antalet stormar den här säsongen är oklart. Det finns ingen påvisbar trend i den globala frekvensen av orkaner, och datormodelleringsstudier har gett motstridiga resultat.

Det uppvärmda klimatet ökar dock hotet från orkaner på andra sätt.

En ökande andel stormar med hög intensitet, kategori 3, 4 och 5, observeras runt om i världen, även i Atlanten. Eftersom havstemperaturen styr den potentiella intensiteten hos tropiska cykloner ligger klimatförändringen sannolikt bakom denna trend, som förväntas fortsätta.

USA ser också fler stormar med extrem nederbörd. Tänk på orkanen Harveys 50 tum regn i Houstonområdet 2017 och Florens mer än 30 tum regn i North Carolina 2018. Det uppvärmda klimatet spelar också en viktig roll här. Med varmare temperaturer kan mer vatten avdunsta i atmosfären, vilket resulterar i mer fukt i luften.

Implikationer för säsongen 2020

Tio stormar den här säsongen genomgick en snabb intensifiering – en ökning av de maximala vindarna med 35 mph (56 kph) inom 24 timmar. Snabbt intensifierande stormar är särskilt farliga eftersom 1) de är svåra att förutsäga exakt och 2) de ger minimal tid för evakuering när de intensifieras precis innan de går i land.

Orkanerna Laura och Sally intensifierades båda snabbt strax innan de gick i land på Gulfkusten den här säsongen. Eta intensifierades snabbt till kategori 4 strax innan den slog till mot Nicaragua, och bara två veckor senare upprepade Iota i stort sett samma sak på samma plats.

Förutsägelser för de tropiska cyklonernas banor har förbättrats dramatiskt under de senaste decennierna, så mycket som fem dagar i förväg. Prognoserna för stormbildning och intensifiering har dock förbättrats mycket lite i jämförelse.

Prognoserna för orkaners snabba intensifiering är särskilt dåliga.

Och även om de officiella prognoserna som utfärdas av National Hurricane Center utfärdas av mänskliga prognosmakare, så är de i hög grad beroende av vägledning från numeriska prediktionsmodeller, som är mycket felaktiga när det gäller snabb intensifiering. Att ta itu med denna fråga beror därför på forskarnas förmåga att förbättra noggrannheten hos de numeriska prognosmodellerna.

Vädermodellernas komplexitet gör detta till en stor utmaning. Den blir dock mer lätthanterlig i takt med att forskarna lär sig mer om hur orkaner bildas och intensifieras och identifierar grundorsakerna till felen i datormodellernas förutsägelser.

Vår senaste forskning undersöker hur moln skapar sin egen växthuseffekt, genom att de fångar in värme som gör att orkaner bildas och intensifieras snabbare. En förbättring av hur numeriska modeller tar hänsyn till denna molnåterkoppling kan i slutändan lova mer exakta prognoser. Innovativa sätt att samla in nya mätningar i utvecklande stormar, ner till deras minsta skala, kommer också att vara nödvändiga för att styra dessa förbättringar.

Med tanke på den uppåtgående trenden med högintensiva stormar kommer riskerna med dessa stormar bara att öka. Förmågan att exakt förutsäga hur och när de kommer att bildas, intensifieras och hota kustbefolkningar är avgörande.

James H. Ruppert, Jr, biträdande forskningsprofessor, Penn State, och Allison Wing, biträdande professor i meteorologi, Florida State University

Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.

Bottom line: Den rekordartade 2020 års orkansäsong i Atlanten avslutades den 30 november. Varför 2020 hade så många stormar och vad klimatförändringarna har med det att göra.