超强台风登陆中国,未来台风会越来越强吗?

作者: 黄平

来源: 格致论道讲坛

发布日期: 2023-07-28 20:06:27

文章讨论了“杜苏芮”台风的强度及其对未来的影响,探讨了气候变化对台风强度的潜在影响,以及科学家在研究这些现象时面临的挑战。

近日,“杜苏芮”台风登陆中国,现在已经进化成超强台风,“杜苏芮”到底有多猛?观测记录显示,这场台风是历史上登陆福建第二强的台风,可谓是所到之处,寸草不生。面对不断加剧的气候危机,不禁会有这样的疑问,未来出现这种超强台风的几率会越来越大吗?未来台风会变强,还是变弱呢?其实,区域气候变化问题也是过去20年来,气候学研究过程中非常热门的一个课题。

人们对面台风的研究好像已经很多了,比如谈到台风的结构,科学家们会讲得头头是道。但面对“全球温度升高,台风强度会变得更强吗”这一看似简单而具体的问题,科学家们却手忙脚乱。他们或许可以写出很复杂的台风预测公式,但却无法准确回答这样的问题。台风其实是一个热机的过程,是下层的温暖的水汽带着很强的潜热输送到大气上层,然后潜热释放,转换为动能的一个过程。

这个过程看似非常简单,好像是全球变暖了,海洋温度升高了,水汽更多了,所以台风强度会变得更强。这种理论在2005年发表后,目前已被引用了3400多次。可以说,这一理论在全球变暖研究方面有非常大的影响力。为什么这些看似简单的结论却需要气候学家们费这么大的功夫去研究呢?最主要是因为,我们之前所看到的仅仅是现象,是一些定性的东西,而定量的证据和结论是很欠缺的。不过,这个刹车的作用有强有弱。

当上层温暖海水比较薄的时候,台风卷起来的冷水比较冷,刹车作用就比较强;当上层温暖海水比较厚的时候,台风卷起来的冷水没那么冷,刹车作用就比较弱。这个过程依赖很多因素,缺乏定量数据,到底多厚的海水能对台风强度带来影响呢?2010年,有科学计划进行了海陆空联合观测。大家知道,台风在海上移动,它的风速非常快,它的核心区是天气极其恶劣的状态,飞机、轮船追着台风进行观测是很难的。

为了这项研究,科学家投入了很多资源,最后得出一个结论:在西北太平洋,台风确实能够卷起海洋下层的冷水,能卷起的最大厚度为80-100米,其对台风的影响大约等同于上层80-100米海水混合后的平均温度。这是第一次确切地回答了这个问题。科学必然存在质疑与辩论。经常有人问我,你说得头头是道,好像很有道理,但你能验证你的说法吗?

非常遗憾,气候研究是特别长时间尺度的趋势研究,很难像天气预报那样,一两天就可以给你看验证结果。最简单的气候预测也最少需要大半年甚至一年的时间去验证。比如厄尔尼诺现象,预测结果半年到1年就能验证,但是从研究建模再到预测再到验证,最终这一切研究得到大家认可,经过了约10年的时间。现代气候变暖的研究不过刚刚发展了30年,很庆幸的是,我们现在已经逐渐有了一些可以验证的预测。

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