мини|усправно=1.35|Активност тропских циклона у северном Атлантику према Индексу дисипације снаге (ПДИ), 1949–2015. Температура површине мора је приказана упоредо са ПДИ-јем ради поређења. Линије су изглађене коришћењем петогодишњег пондерисаног просека, уцртане на средину одговарајућег периода.
Климатске промене утичу на тропске циклоне на различите начине: интензивирање падавина и брзине ветра, повећање учесталости веома интензивних олуја и померање ка половима географске ширине на којој циклони достижу максимални интензитет су међу последицама климатских промена изазваних људским деловањем.IPCC, 2021: Summary for Policymakers. In: Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Masson-Delmotte, V., P. Zhai, A. Pirani, S.L. Connors, C. Péan, S. Berger, N. Caud, Y. Chen, L. Goldfarb, M. I. Gomis, M. Huang, K. Leitzell, E. Lonnoy, J. B. R. Matthews, T. K. Maycock, T. Waterfield, O. Yelekçi, R. Yu, and B. Zhou (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York City, US, pp. 8–9; 15–16,. Тропски циклони користе топао, влажан ваздух као извор енергије или „гориво“. Са климатским променама које загревају температуру океана, потенцијално има више овог горива на располагању.
Између 1979. и 2017. године забележен је глобални пораст удела тропских циклона категорије 3 и јачих на Сафир—Симпсоновој скали. Тренд је био најизраженији у северном Индијском океану, северном Атлантику и у јужном Индијском океану. У северном Индијском океану, посебно у Арабијском мору, учесталост, трајање и интензитет циклона су значајно порасли. Број циклона у Арабијском мору повећан је за 52%, док је број веома јаких циклона порастао за 150% у периоду 1982–2019. Истовремено, укупно трајање циклона у Арабијском мору повећано је за 80%, а трајање веома јаких циклона за 260%. У северном Пацифику, тропски циклони су се померали ка половима у хладније воде и у овом периоду није забележен пораст интензитета. Уз загревање од , очекује се да ће већи проценат (+13%) тропских циклона достићи јачину категорије 4 и 5. Студија из 2019. указује да климатске промене подстичу уочени тренд брзе интензификације тропских циклона у атлантском басену. Циклоне које брзо јачају тешко је предвидети и стога представљају додатни ризик за приобалне заједнице.
Топлији ваздух може да садржи више водене паре: теоријски максимални садржај водене паре дат је Клаузијус—Клапејроновом релацијом, што даје ≈7% повећања водене паре у атмосфери по загревања. Сви модели који су процењени у прегледном раду из 2019. показују будући пораст стопе падавина. Додатни пораст нивоа мора повећаће нивое олујних удара. Вероватно је да ће екстремни ветрови таласи порасти као последица промена у тропским циклонима, додатно погоршавајући опасности од олујних удара по приобалне заједнице. Комбиновани ефекти поплава, олујних удара и копнених поплава (река) ће се, према пројекцијама, повећати услед глобалног загревања.
Тренутно не постоји консензус о томе како ће климатске промене утицати на укупну учесталост тропских циклона. Већина климатских модела показује смањену учесталост у будућим пројекцијама. На пример, рад из 2020. који је упоређивао девет климатских модела високе резолуције открио је робусно смањење учесталости у јужном Индијском океану и на јужној хемисфери уопште, док су сигнали за тропске циклоне на северној хемисфери били мешовити. Осматрања показују мале промене у укупној учесталости тропских циклона широм света, са повећаном учесталошћу у северном Атлантику и централном Пацифику, и значајним смањењем у јужном Индијском океану и западном северном Пацифику. Забележено је ширење географске ширине на којој се јавља максимални интензитет тропских циклона према половима, што може бити повезано са климатским променама. У северном Пацифику, можда је дошло и до ширења према истоку. Између 1949. и 2016. године, забележено је успоравање брзине кретања тропских циклона. Још увек је нејасно у којој мери се ово може приписати климатским променама: не показују сви климатски модели ову особину.
Позадина Тропски циклон је брзо ротирајући олујни систем који карактерише центар ниског притиска, затворена ниска атмосферска циркулација, јаки ветрови и спирални распоред грмљавинских олуја које производе обилну кишу или пљускове. Већина ових система формира се сваке године у једном од седам басена тропских циклона, које надзиру разне метеоролошке службе и центри за упозорења.
Фактори који одређују активност тропских циклона су релативно добро схваћени: топлији нивои мора погодују тропским циклонима, као и нестабилна и влажна средња тропосфера, док их вертикални смицај ветра сузбија. Сви ови фактори промениће се под утицајем климатских промена, али није увек јасно који фактор доминира.
Тропски циклони су познати као урагани у Атлантском океану и североисточном Тихом океану, тајфуни у северозападном Тихом океану, и циклони у јужном Пацифику или Индијском океану. У основи, сви су исти тип олује.
Подаци и модели
Мерење мини|усправно=1.35| Топлота из океана доприноси интензитету тропских циклона, а током последњих деценија забележен је пораст садржаја топлоте у океану пошто океани апсорбују преко 90% топлоте од глобалног загревања.Горњих 700 метара: ● Горњих 2000 метара: На основу сателитских снимака, Дворжакова техника је примарна техника која се користи за глобалну процену интензитета тропских циклона.
Потенцијални интензитет (ПИ) тропских циклона може се израчунати из осмотрених података, првенствено изведених из вертикалних профила температуре, влажности и температуре површине мора (SSTs). Конвективна расположива потенцијална енергија (CAPE), израчунавана је са радиосонда станица у деловима тропа од 1958. до 1997. године, али се сматра да је лошег квалитета. Индекс дисипације снаге (PDI) представља укупну дисипацију снаге за северни Атлантик и западни северни Пацифик и у снажној је корелацији са тропским SSTs. Постоје различите скале тропских циклона за класификацију система.
Историјски записи мини|усправно=1.35|Активност тропских циклона у северном Атлантском океану од 1950. до 2020. године према Индексу акумулиране енергије циклона. Од сателитске ере, која је почела око 1970. године, трендови се сматрају довољно робусним у погледу везе између олуја и температуре површине мора. Постоји сагласност да је у даљој прошлости било активних олујних периода, али индекс дисипације снаге повезан са температуром површине мора није био тако висок. Палеотемпестологија је наука о прошлој активности тропских циклона путем геолошких проксија (поплавни седименти), или историјских документарних записа, као што су олупине бродова или аномалије годова дрвећа. , палеоклиматске студије још нису довољно конзистентне да би се извукли закључци за шире регионе, али пружају неке корисне информације о одређеним локацијама.
Моделирање тропских циклона Климатски модели се користе за проучавање очекиваних будућих промена у циклонској активности. Климатски модели ниже резолуције не могу директно представити конвекцију, већ користе параметризације за апроксимацију процеса мањих размера. Ово представља потешкоће за тропске циклоне, јер је конвекција суштински део физике тропских циклона.
Глобални модели високе резолуције и регионални климатски модели могу бити рачунарски захтевнији, што отежава симулацију довољног броја тропских циклона за робусну статистичку анализу. Међутим, са растућим напретком у технологији, климатски модели су побољшали способности симулације учесталости и интензитета тропских циклона.
Један изазов са којим се научници суочавају при моделирању јесте утврђивање да ли су недавне промене у тропским циклонима повезане са антропогеним утицајем, или су ове промене још увек у оквиру њихове природне варијабилности. Ово је најочигледније када се посматрају тропски циклони на дужим временским резолуцијама. Једна студија је открила опадајући тренд тропских олуја дуж источне обале Аустралије током вековног историјског записа.
Промене у тропским циклонима мини|Циклон Бхола 1970. пре изласка на копно. Постао је најсмртоноснији тропски циклон икада забележен са преко 300.000 жртава. Климатске промене могу утицати на тропске циклоне на различите начине: интензивирање падавина и брзине ветра, смањење укупне учесталости, повећање учесталости веома интензивних олуја и померање ка половима географске ширине на којој циклони достижу максимални интензитет су међу могућим последицама климатских промена изазваних људским деловањем.
Падавине Топлији ваздух може да садржи више водене паре: теоријски максимални садржај водене паре дат је Клаузијус—Клапејроновом релацијом, што даје ≈7% повећања водене паре у атмосфери по 1 °C загревања. Сви модели који су процењени у прегледном раду из 2019. показују будући пораст стопе падавина, што је количина кише која падне по сату. Светска метеоролошка организација саопштила је 2017. године да је количина падавина из урагана Харви врло вероватно повећана климатским променама.
Падавинско подручје тропског циклона (за разлику од стопе) првенствено је контролисано његовом температуром површине мора (SST) – релативно у односу на тропску средњу SST, која се назива релативна температура површине мора. Падавине ће се ширити ка споља како се релативна SST повећава, што је повезано са ширењем поља ветра олује. Највећи тропски циклони примећују се у тропима западног северног Пацифика, где се налазе највеће вредности релативне SST и релативне влажности средње тропосфере. Под претпоставком да температуре океана расту равномерно, клима која се загрева вероватно неће утицати на падавинско подручје.
Интензитет
мини |Штета од ветра варира експоненцијално са брзином ветра, тако да мала повећања јачине ветра могу драматично повећати штету. Штете расту за око четири пута за свако повећање категорије на Сафир—Симпсоновој скали. Тропски циклони користе топао, влажан ваздух као извор енергије или „гориво“. Са климатским променама које загревају температуру океана, потенцијално има више овог горива на располагању. Студија објављена 2012. сугерише да SSTs могу бити вредне као прокси за мерење потенцијалног интензитета (PI) тропских циклона, јер су циклони осетљиви на температуре океанских басена. Између 1979. и 2017. године забележен је глобални пораст удела тропских циклона категорије 3 и јачих на Сафир—Симпсоновој скали, а то су циклони са брзином ветра преко на сат. Тренд је био најизраженији у северном Атлантику и у јужном Индијском океану. У северном Пацифику, тропски циклони су се померали ка половима у хладније воде и у овом периоду није забележен пораст интензитета. Уз загревање од 2 °C, очекује се да ће већи проценат (+13%) тропских циклона достићи јачину категорије 4 и 5. Студија олуја из 2020. године јачине најмање тропске олује закључила је да су климатске промене изазване људским деловањем повећале екстремне трочасовне стопе падавина олуја за 10%, и екстремне тродневне акумулиране количине падавина за 5%, а за олује јачине урагана бројке су порасле на 11% и 8%.
Климатске промене су вероватно подстицале уочени тренд брзе интензификације тропских циклона у атлантском басену, при чему се удео олуја које пролазе кроз интензификацију скоро удвостручио у периоду од 1982. до 2009. године. Циклоне које брзо јачају тешко је предвидети и представљају додатни ризик за приобалне заједнице. Олује су такође почеле спорије да слабе након што изађу на копно, угрожавајући подручја даље у унутрашњости него у прошлости. Атлантска сезона урагана 2020. била је изузетно активна и оборила бројне рекорде по учесталости и интензитету олуја. мини|центар|600px|Тропске олује и урагани у северном Атлантику
Учесталост