Hvordan klimaendringer vil forstørre værblokkerende hendelser

Klimaendringer vil forstørre hendelser som blokkerer værFluiddynamikere har funnet en skaleringslov, en matematisk formel som relaterer størrelsen på blokkerende hendelser til bredden, breddegraden og styrken til jetstrømmen, som alle er godt studert og målt. (Kreditt: P. Hassanzadeh / Rice)

“Blokkerende hendelser” har produsert noen av 21st Century's dødeligste hetebølger. Disse stoppede værsystemene vil øke på grunn av klimaendringer, finner forskningen.

Atmosfæriske blokkeringshendelser er høytrykkssystemer i middel breddegrad som holder seg på plass i dager eller til og med uker. Avhengig av når og hvor de utvikler seg, kan blokkering av hendelser føre til tørke eller nedbør og hetebølger eller kalde staver. Blokkering av hendelser forårsaket dødelige hetebølger i Frankrike i 2003 og i Russland i 2010.

Ved å bruke data fra to sett med omfattende simuleringer av klimamodeller finner forskere at området for blokkering av hendelser på den nordlige halvkule vil øke med så mye som 17% pga. menneskeskapte klimaendringer.

Blokkerer hendelser større?

Pedram Hassanzadeh, assisterende professor i maskinteknikk og jord-, miljø- og planetarvitenskap ved Rice University, bruker beregningsmodeller, matematiske og statistiske modeller for å studere atmosfæriske strømmer relatert til et bredt spekter av problemer fra ekstreme værhendelser til vindenergi.

Han sier at forskere i økende grad har vært interessert i å lære hvordan klimaendringer kan påvirke blokkering av hendelser, men de fleste studier har fokusert på om blokkering av hendelser vil bli hyppigere etter hvert som atmosfæren varmer på grunn av utslipp av klimagasser.

"Studier i det siste har sett på om du får mer eller mindre blokkerende hendelser med klimaendringer," sier han. "Spørsmålet som ingen hadde stilt er om størrelsen på disse hendelsene vil endre seg eller ikke.

“Og størrelsen er veldig viktig fordi de blokkerende hendelsene er mer effektive når de er større. For eksempel, hvis høytrykkssystemet blir større, kommer du til å få større hetebølger som påvirker flere mennesker, og sannsynligvis kommer du til å få sterkere hetebølger. ”

Et 'elegant enkelt resultat'

Ebrahim Nabizadeh, en kandidatstudent i maskiningeniør ved Rice's Brown School of Engineering, satte seg for å svare på spørsmålet for to år siden. Ved hjelp av en hierarkisk modelleringstilnærming begynte han med eksperimenter på en modell av atmosfærisk turbulens som er langt enklere enn den virkelige atmosfæren.

Den enkle modellen, som fanger den grunnleggende dynamikken i å blokkere hendelser, tillot Nabizadeh å gjøre en god del undersøkelser. Ved å gjøre små endringer i en eller annen parameter kjørte han tusenvis av simuleringer. Deretter brukte han en kraftig dimensjonal analyseteknikk kalt Buckingham-Pi teorem, som ofte brukes til å designe store og komplekse ingeniørsystemer som involverer væskestrømmer, for å analysere dataene.

Målet var å finne en skaleringslov, en matematisk formel som beskrev størrelsen på en blokkerende hendelse ved å bruke variabler som klimaforskere allerede studerer og forstår. Nabizadeh startet med skaleringslover som er utviklet for å forutsi størrelsen på de daglige værmønstrene, men han fant at ingen av variablene var forutsigbare for å blokkere hendelser.

Hans utholdenhet til slutt lønnet seg med en enkel formel som forholder området for å blokkere hendelser til bredden, breddegraden og styrken til jet stream, som alle er godt studert og målt.

"Jeg holdt en foredrag om dette nylig, og en av menneskene møtte opp og sa: 'Dette er magisk, at disse kreftene legger seg opp og plutselig får du det rette svaret.' Men det krevde mye arbeid av Ebrahim for å få dette elegant enkle resultatet, sier han.

Stirrer på tallene

På et tidspunkt hadde Nabizadeh analysert dataene fra mange simuleringer og produsert en sammenligning som inkluderte side på side med figurer, og Hassanzadeh sier oppdagelsen av skaleringslov ble oppmuntret av en usannsynlig kilde: linjen på førerkortkontoret.

Hassanzadeh og Nabizadeh fikk sine lisenser med en ukes mellomrom, og de hadde god tid til å studere resultatene mens de ventet. "Du må sitte og du har ikke noe å gjøre," sier Hassanzadeh. "Så etter å ha stirret på disse tallene i timevis, innså vi at dette er riktig skalering."

De sammenlignet også resultatene av enkle modeller med resultatet av stadig mer komplekse modeller av jordens vær og klima. Nabizadeh sier at skaleringsloven forutså endringer i størrelsen på fremtidige vinterblokkeringshendelser i omfattende simuleringer av klimamodeller med bemerkelsesverdig nøyaktighet.

"Det presterer bedre for vinterarrangementer enn sommerarrangementer av grunner vi ennå ikke forstår," sier Nabizadeh. "Resultatene våre antyder at fremtidige studier bør fokusere på bedre forståelse av sommerblokker og også hvordan større blokkeringshendelser kan påvirke størrelsen, størrelsen og vedvarenheten av ekstremværshendelser som hetebølger."

Ytterligere coauthors er fra Lawrence Berkeley National Laboratory og University of California, Davis og Colorado State University.

Støtten til forskningen kom fra NASA, National Academies 'Gulf Research Program, Department of Energy og National Science Foundation. Det NSF-støttede XSEDE-prosjektet og Rice Center for Research Computing i samarbeid med Rice Ken Kennedy Institute for Information Technology ga databehandlingsressurser.

Original Studie

Relaterte bøker

Mystebarns stormer: Sannheten om den kommende klimakatastrofen og vår siste sjanse til å redde menneskeheten

av James Hansen
1608195023Dr. James Hansen, verdens ledende klimatolog, viser at i motsetning til det inntrykket publikum har fått, har klimaforskningens vitenskap blitt enda klarere og skarpere siden innbundet ble utgitt. I Storms av mine barnebarn, Taler Hansen for første gang med den fulle sannheten om global oppvarming: Planeten er raskere enda raskere enn tidligere anerkjent til et klimatisk punkt uten retur. Når han forklarer vitenskapen om klimaendringer, maler Hansen et ødeleggende, men altfor realistisk bilde av hva som vil skje i våre barns og barnebarns liv, hvis vi følger kurset vi er på. Men han er også en optimist, som viser at det fortsatt er tid til å ta den presserende, sterke handlingen som trengs - bare knapt. Tilgjengelig på Amazon

Ekstremt vær og klima

av C. Donald Ahrens, Perry J. Samson
0495118575
Extreme Weather & Climate er en unik lærebokløsning for det raskt voksende markedet for ikke-majors vitenskapskurs med fokus på ekstremt vær. Med sterk grunnleggende dekning av vitenskapen om meteorologi, introduserer Extreme Weather & Climate årsakene og virkningen av ekstreme værforhold og forhold. Studentene lærer vitenskapen om meteorologi i sammenheng med viktige og ofte kjente værforhold som orkanen Katrina, og de vil undersøke hvordan prognoseendringer i klima kan påvirke frekvens og / eller intensitet av fremtidige ekstreme værforhold. Et spennende utvalg av bilder og illustrasjoner bringer intensiteten av været og dens noen ganger ødeleggende innvirkning på hvert kapittel. Skrevet av et respektert og unikt forfatterteam, blander denne boken dekningene i Don Ahrens markedsledende tekster med innsikt og teknologisk støtte bidratt av medforfatter Perry Samson. Professor Samson har utviklet et ekstremt værkurs ved Universitetet i Michigan som er den raskest voksende vitenskapelige kurset på universitetet. Tilgjengelig på Amazon

Oversvømmelser i et forandrende klima: Ekstreme nedbør

av Ramesh SV Teegavarapu

9781108446747Måling, analyse og modellering av ekstreme nedbørshendelser knyttet til flom er avgjørende for å forstå endring av klimapåvirkninger og variabilitet. Denne boken gir metoder for vurdering av trender i disse hendelsene og deres innflytelse. Det gir også grunnlag for å utvikle prosedyrer og retningslinjer for klimatilpassende hydrologiske prosjekter. Akademiske forskere innen hydrologi, klimaendringer, meteorologi, miljøpolitikk og risikovurdering, og fagfolk og beslutningstakere som arbeider med risikoreduksjon, vannressurssteknologi og klimatilpasning, vil finne dette en uvurderlig ressurs. Tilgjengelig på Amazon

Fra Utgiver:
Innkjøp på Amazon går for å dekke kostnadene ved å bringe deg InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, og ClimateImpactNews.com uten kostnad og uten annonsører som sporer surfevaner. Selv om du klikker på en kobling, men ikke kjøper disse utvalgte produktene, betaler alt annet du kjøper i samme besøk på Amazon oss en liten provisjon. Det er ingen ekstra kostnader for deg, så vær så snill å bidra til innsatsen. Du kan også bruk denne lenken å bruke til Amazon når som helst slik at du kan bidra til å støtte vår innsats.

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

følg InnerSelf på

facebook-ikonettwitter-iconrss-ikonet

Få den siste via e-post

{Emailcloak = off}

SENESTE VIDEOER

Liten plankton-stasjon prosesser i havet som fanger dobbelt så mye karbon som forskere trodde
Liten plankton-stasjon prosesser i havet som fanger dobbelt så mye karbon som forskere trodde
by Ken Buesseler
Havet spiller en viktig rolle i den globale karbonsyklusen. Drivkraften kommer fra bittesmå plankton som produserer ...
Klimaendringer truer drikkevannskvaliteten over de store innsjøene
Klimaendringer truer drikkevannskvaliteten over de store innsjøene
by Gabriel Filippelli og Joseph D. Ortiz
“Ikke drikk / ikke kok opp” er ikke det noen vil høre om byens tappevann. Men de kombinerte effektene av ...
Å snakke om energiforandring kan ødelegge klimainnviket
Å snakke om energiforandring kan ødelegge klimainnviklingen
by InnerSelf Staff
Alle har energihistorier, enten de handler om en slektning som jobber på en oljerigg, en foreldre som lærer et barn å snu seg…
Avlinger kan få dobbeltproblemer fra insekter og et varmende klima
Avlinger kan få dobbeltproblemer fra insekter og et varmende klima
by Gregg Howe og Nathan Havko
I årtusener har insekter og plantene de lever av vært engasjert i en co-evolusjonær kamp: å spise eller ikke være ...
For å nå nullutslipp Regjeringen må ta opp hindringer som setter folk i fare for elbiler
For å nå nullutslipp Regjeringen må ta opp hindringer som setter folk i fare for elbiler
by Swapnesh Masrani
Ambisiøse mål er satt av Storbritannia og skotske myndigheter for å bli netto null karbonøkonomier innen 2050 og 2045 ...
Våren ankommer tidligere over hele USA, og det er ikke alltid gode nyheter
Våren ankommer tidligere over hele USA, og det er ikke alltid gode nyheter
by Theresa Crimmins
Over store deler av USA har et oppvarmende klima avansert vårens ankomst. I år er intet unntak.
Den siste istiden forteller oss hvorfor vi trenger å bry oss om en 2 ℃ temperaturendring
Den siste istiden forteller oss hvorfor vi trenger å bry oss om en 2 ℃ temperaturendring
by Alan N Williams, et al
Den siste rapporten fra klimapanelet (IPCC) sier at uten vesentlig reduksjon ...
En by i Georgia får halvparten av strømmen fra president Jimmy Carters solfarm
En by i Georgia får halvparten av strømmen fra president Jimmy Carters solfarm
by Johnna Crider
Plains, Georgia, er en liten by som ligger rett sør for Columbus, Macon og Atlanta og nord for Albany. Det er den…

SISTE ARTIKLER

Orkaner og andre ekstreme værkatastrofer ber noen mennesker om å flytte og felle andre på plass
Orkaner og andre ekstreme værkatastrofer ber noen mennesker om å flytte og felle andre på plass
by Jack DeWaard
Hvis det virker som ekstreme værkatastrofer som orkaner og skogbranner blir hyppigere, alvorligere og ...
Hvis alle biler var elektriske, ville UK-karbonutslipp synke med 12%
Hvis alle biler var elektriske, ville UK-karbonutslipp synke med 12%
by George Milev og Amin Al-Habaibeh
COVID-19-lockdown har ført til redusert forurensning og utslipp i Storbritannia og rundt om i verden, og gir en klar ...
Brasils Jair Bolsonaro er ødeleggende urfolk, med verden distrahert
Brasils Jair Bolsonaro er ødeleggende urfolk, med verden distrahert
by Brian Garvey, og Mauricio Torres
Amazonas-brannene i 2019 drev det største ettårs tapet av brasiliansk skog på ti år. Men med verden i ...
Hvorfor land ikke teller utslipp fra varer de importerer
Hvorfor land ikke teller utslipp fra varer de importerer
by Sarah McLaren
Jeg vil gjerne vite om New Zealands karbonutslipp på 0.17% inkluderer utslipp produsert fra produkter produsert ...
Green Bailouts: Å stole på utligning av karbon vil la forurensende flyselskaper av kroken
Green Bailouts: Å stole på utligning av karbon vil la forurensende flyselskaper av kroken
by Ben Christopher Howard
Coronavirus-pandemien har grunnlagt tusenvis av fly, og bidratt til det største noensinne årlige fallet i CO₂ ...
Lengre voksende årstider har en begrenset effekt på bekjempelse av klimaendringer
Lengre voksende årstider har en begrenset effekt på bekjempelse av klimaendringer
by Alemu Gonsamo
Klimaoppvarming fører til tidlige kilder og forsinkede søyler i kaldere miljøer, slik at planter kan vokse for en ...
Både Høyre og Venstre ønsker en grønn energiframtid, men av forskjellige grunner
Både Høyre og Venstre ønsker en grønn energiframtid, men av forskjellige grunner
by Deidra Miniard et al
Politiske splittelser er et voksende inventar i USA i dag, enten temaet er ekteskap på tvers av partilinjer, ...
Hvordan klimaeffekten av storfekjøtt sammenligner med plantebaserte alternativer
Hvordan klimaeffekten av storfekjøtt sammenligner med plantebaserte alternativer
by Alexandra Macmillan og Jono Drew
Jeg lurer på klimaeffekten av vegansk kjøtt kontra storfekjøtt. Hvordan sammenligner en sterkt bearbeidet patty med ...