• Thursday May 23,2019

Klimawandel und Hurrikan Katrina: Was haben wir gelernt?

Anonim

Vor drei Jahren und drei Tagen, bevor der Hurrikan Katrina New Orleans vor 10 Jahren verwüstete, erschien in der Fachzeitschrift Nature ein Artikel von mir, aus dem hervorgeht, dass die nordatlantische Hurrikankraft stark mit der Temperatur des tropischen Atlantiks während der Hurrikansaison korreliert war in den letzten 30 Jahren rasch zugenommen. Diese Zuwächse sind auf eine Kombination natürlicher Klimaschwankungen und die globale Erwärmung zurückzuführen.

Wäre Katrina nicht vorgekommen, hätten dieses und ein anderes von einem unabhängigen Team lediglich dazu beigetragen, dass sich die Literatur über das Verhältnis zwischen Klima und Wirbelstürmen langsam ansammelte.

Stattdessen inspirierten die beiden Zeitungen einen Medienfeuer, polarisierten die Meinungen der Bevölkerung und in gewissem Maße auch die Wissenschaftler selbst darüber, ob die globale Erwärmung für Katrina verantwortlich war. Während der Feuersturm meist nur destruktiv war und nur den Medien zugute kam, hatte er einen silbernen Hintergrund, der dazu beitrug, dass Atmosphären- und Klimawissenschaftler viel gezielter bemühten, zu verstehen, wie Hurrikane das Klima beeinflussen und von diesem beeinflusst werden.

Wir haben in den folgenden Jahren viel gelernt.

1. Sturmfluten

Ein offensichtlicher Punkt ist, dass langsam steigende Meeresspiegel die Wahrscheinlichkeit sturmbedingter Anstiege erhöhen, selbst wenn die Statistiken der Stürme, wie die Spitzenwindgeschwindigkeit, selbst stabil bleiben. Sturmfluten sind physisch das gleiche wie Tsunamis, werden jedoch eher durch Wind und Luftdruck als durch den rüttelnden Meeresboden angetrieben. Sie kommen normalerweise in der Nähe des Zorns des Sturms an.

Wie bei Katrina und Sandy sind sie oft die zerstörerischsten Aspekte von Wirbelstürmen. Wäre Sandy vor einem Jahrhundert in New York gewesen, hätte es wesentlich weniger Überschwemmungen gegeben, da der Meeresspiegel dann ungefähr einen Meter niedriger war. Da der Meeresspiegel immer schneller ansteigt, können wir von verheerenden Küstenüberflutungen durch Stürme ausgehen.

2. Potentielle Intensität

Was ist mit den Stürmen selbst? Hurrikane sind riesige Wärmekraftmaschinen, die durch das thermodynamische Ungleichgewicht zwischen den tropischen Ozeanen und der Atmosphäre angetrieben werden. Dieses Ungleichgewicht führt zu einem starken Wärmefluss vom Ozean in die Atmosphäre und ist eine direkte Folge des Treibhauseffekts: Die tropische Atmosphäre ist für Infrarotstrahlung so undurchsichtig, dass sich die Meeresoberfläche nicht durch direkte Abstrahlung von Wärme in den Weltraum abkühlen kann. Stattdessen kühlt es meistens durch Verdunstung von Wasser ab. Dies ist derselbe Mechanismus, durch den unsere verschwitzten Körper an heißen Tagen abkühlen.

Um diese Verdampfung aufrechtzuerhalten, müssen sich Meer und Atmosphäre in einem thermodynamischen Ungleichgewicht befinden. Wenn wir der Atmosphäre Treibhausgase zuführen, muss dieses thermodynamische Ungleichgewicht zunehmen, damit die Kühlung durch Verdampfung den Verlust der direkten Infrarotkühlung in den Weltraum ausgleichen kann.

Die Theorie der Hurrikan-Wärmekraftmaschine setzt eine Obergrenze für die Windgeschwindigkeit von Hurrikan. Als "potentielle Intensität" bezeichnet, ist sie direkt proportional zu diesem Ungleichgewicht. Praktisch jede Studie aus dem Jahr 1987 zeigt an den meisten Orten eine zunehmende potentielle Intensität, da sich unser Klima weiter erwärmt. Der durchschnittliche Trend liegt bei etwa 10 Meilen pro Stunde (mph) für jeden Grad Celsius Temperaturanstieg tropischer Meeresoberflächen oder etwa 20 Meilen pro Stunde für jede Verdoppelung der atmosphärischen CO2-Konzentration.

3. Trends und Ausreißer

Zwanzig Meilen pro Stunde scheinen nicht allzu viel zu sein, aber Ökonomen und Ingenieure sagen uns, dass der Sturmschaden mit der Windgeschwindigkeit sehr schnell zunimmt.

Die tatsächliche Situation ist viel interessanter, als man zunächst vermuten könnte. Die menschliche Gesellschaft ist gut an gemeinsame Ereignisse angepasst. In Boston verursacht ein Wind von 50 km / h keinen großen Schaden, da er häufig auftritt und die Infrastruktur gut darauf abgestimmt ist. Aber ein Wind von 70 Meilen pro Stunde, der weitaus seltener ist, wird ziemlich viel Schaden verursachen.

Als lose Faustregel sind Gesellschaften für Ereignisse geeignet, die durchschnittlich alle ein oder zwei Generationen auftreten. An vielen Stellen ist dies in Bauvorschriften, Versicherungsverträgen und anderen Policen festgeschrieben, die auf 100-Jahres-Ereignissen beruhen oder auf Widerstand bestehen; dh Ereignisse mit einer jährlichen Wahrscheinlichkeit von 1 Prozent. Um die Kosten jedoch niedrig zu halten, kann eine Struktur, die für eine 100-jährige Windgeschwindigkeit von 100 Meilen pro Stunde ausgelegt ist, bei 110 Meilen pro Stunde sehr wahrscheinlich ausfallen.

Typhoon Haiyan ist ein typisches Beispiel. Die Philippinen werden regelmäßig von Taifunen der Kategorie 5 gehämmert, aber wir hören selten von diesen, weil sie selten großen Schaden anrichten. In der Region um Tacloban wird der 100-jährige Sturm eine Spitzenwindgeschwindigkeit von etwa 170 Meilen pro Stunde haben.

Aber Haiyan, wahrscheinlich der stärkste Hurrikan oder Taifun, der jemals bei Landung erfasst wurde, hatte Windgeschwindigkeiten von bis zu 190 Meilen pro Stunde, begleitet von einer phänomenalen Sturmflut. Die Differenz zwischen 170 Meilen pro Stunde und 190 Meilen pro Stunde betrug in diesem Fall mehr als 6.300 Todesfälle und fast totale Verwüstung. Dies geschieht, wenn Ereignisse außerhalb der Generationenerfahrung fallen.

Theorien- und Computermodelle zeigen, dass die Inzidenz der stärksten Hurrikane - diejenigen, die ihrer potenziellen Intensität am nächsten kommen - mit der Erwärmung des Klimas zunehmen wird, und es gibt Anzeichen dafür, dass dies geschieht. Aber diese zerstörerischsten Stürme hoher Kategorie machen nur etwa 12% der tropischen Wirbelstürme der Welt aus. Die große Mehrheit macht wenig Schaden, tritt aber viel öfter auf.

Sowohl die Theorie als auch die meisten Modelle sagen voraus, dass die Häufigkeit solcher schwächeren Stürme ironischerweise abnehmen sollte, wenn sich das Klima erwärmt. Satellitendaten zeigen auch, dass Stürme in höheren Breiten ihren Höhepunkt erreichen, im Einklang mit Theorien und Modellen. Dies könnte ein verringertes Risiko in einigen der tiefen Tropen bedeuten, aber ein erhöhtes Risiko in mittleren Breiten.

Im Allgemeinen sind systematische Änderungen in Hurrikanformationsregionen und -spuren für uns genauso wichtig wie Änderungen in der Gesamtstatistik der Sturmhäufigkeit und -intensität. Ebenso ist der erwartete starke Anstieg der Hurrikan-Niederschläge zu erwarten, der die Süßwasser-Überschwemmungen von Hurrikanen antreibt, die zweithäufigste Folge dieser Stürme nach Überschwemmungen durch Sturmfluten.

4. Die Zeit läuft ab

Die globale Erwärmung erfolgt viel zu schnell für eine effektive Anpassung durch den Menschen. Die nächste Eiszeit kann, wie auch die letzte, sehr gut eine Meile Eis auf New York City legen, aber dies wird so lange dauern, dass die meisten von uns unsere kollektive Anpassung nicht einmal bemerken werden.

Im Gegensatz dazu ist die Anpassung an die unzähligen Veränderungen, die in den nächsten 100 Jahren erwartet werden, eine solch abscheuliche Aussicht, dass ansonsten intelligente Menschen gegen die Idee rebellieren, selbst wenn sie die Existenz des Risikos leugnen. Diese Wiedergutmachung, gepaart mit steigendem Meeresspiegel, sinkendem Land und zunehmender Häufigkeit starker Wirbelstürme, garantiert, dass New Orleans sich im nächsten Jahrhundert bewegt oder verlassen hat.

Dieser Artikel wurde ursprünglich auf The Conversation veröffentlicht.


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