Kuinka ilmastonmuutos kasvattaa säätiloja

Ilmastomuutos suurentaa säätilojen estäviä tapahtumiaNesteen dynamiikit ovat löytäneet skaalauslain, matemaattisen kaavan, joka yhdistää estotapahtumien koon suihkuvirran leveyteen, leveyteen ja vahvuuteen, jotka kaikki on tutkittu ja mitattu hyvin. (Luotto: P. Hassanzadeh / Rice)

”Estävät tapahtumat” ovat tuottaneet joitain 21st-luvun kuolettavimmista lämpöaalloista. Nämä pysähtyneet korkeapaineiset sääjärjestelmät lisääntyvät ilmastonmuutoksen seurauksena, tutkimus toteaa.

Ilmakehän estotoimet ovat keskipitkän leveyden korkeapainejärjestelmiä, jotka pysyvät paikoillaan päiviä tai jopa viikkoja. Riippuen siitä, milloin ja missä ne kehittyvät, tapahtumien estäminen voi aiheuttaa kuivuutta tai alamäkiä ja helleaallot tai kylmiä loitsuja. Tapahtumien estäminen aiheutti tappavia lämpöaaltoja Ranskassa 2003: ssä ja Venäjällä 2010: ssä.

Kahden kattavan ilmastomallin simulaatiosarjan tietojen perusteella tutkijat havaitsivat, että pohjoisen pallonpuoliskon estotoimien pinta-ala kasvaa jopa 17% johtuen ihmisen ilmastonmuutos.

Tuleeko tapahtumien estäminen isommaksi?

Rice-yliopiston konepajateollisuuden sekä maa-, ympäristötieteiden ja planeettatieteiden apulaisprofessori Pedram Hassanzadeh käyttää laskennallisia, matemaattisia ja tilastollisia malleja tutkiakseen ilmakehän virtauksia, jotka liittyvät monenlaisiin ongelmiin äärimmäisistä sääilmiöistä tuulienergiaan.

Hänen mukaansa tutkijat ovat yhä kiinnostuneempia oppimisesta, miten ilmastonmuutos voi vaikuttaa tapahtumien estämiseen, mutta useimmat tutkimukset ovat keskittyneet siihen, muuttuuko estotoimien lisääntyminen ilmakehän lämpenessä kasvihuonekaasupäästöjen vuoksi.

"Aikaisemmissa tutkimuksissa on tarkasteltu sitä, estätkö enemmän tai vähemmän ilmastomuutoksen aiheuttamat tapahtumat", hän sanoo. ”Kukaan ei ollut kysynyt, muuttuuko näiden tapahtumien koko vai ei.

”Ja koko on erittäin tärkeä, koska estotapahtumat vaikuttavat enemmän, kun ne ovat suurempia. Esimerkiksi, jos korkeapainejärjestelmä suurenee, saat suurempia lämpöaaltoja, jotka vaikuttavat useampaan ihmisiin, ja todennäköisesti saat voimakkaampia lämpöaaltoja. ”

"Tyylikkäästi yksinkertainen tulos"

Rice Brownin teknillisen korkeakoulun konetekniikan jatko-opiskelija Ebrahim Nabizadeh vastasi kysymykseen kaksi vuotta sitten. Hierarkkista mallinnusmenetelmää käyttämällä hän aloitti kokeiluilla ilmakehän turbulenssimallilla, joka on paljon yksinkertaisempi kuin todellinen ilmapiiri.

Yksinkertainen malli, joka kuvaa tapahtumien estämisen perustavan dynamiikan, antoi Nabizadehille paljon tutkimusta. Hän teki pieniä muutoksia parametriin tai toiseen, ja hän suoritti tuhansia simulaatioita. Sitten hän käytti datan analysointiin tehokasta ulottuvuusanalyysitekniikkaa, nimeltään Buckingham-Pi-lause, jota käytetään usein suurten ja monimutkaisten teknisten järjestelmien suunnittelussa, joihin liittyy nestevirtauksia.

Tavoitteena oli löytää skaalauslaki, matemaattinen kaava, joka kuvasi estotapahtuman koon käyttämällä muuttujia, joita ilmastotieteilijät jo tutkivat ja ymmärtävät. Nabizadeh aloitti skaalauslakeilla, jotka on kehitetty ennustamaan päivittäisten sääkuvien kokoa, mutta hän havaitsi, että mikään muuttujista ei ennakoi tapahtumien estämistä.

Hänen pysyvyytensä lopulta kannatti yksinkertaisella kaavalla, joka yhdistää estotapahtumien pinta-alan leveyteen, leveyteen ja vahvuuteen. suihkuvirtaus, jotka kaikki on hyvin tutkittu ja mitattu.

"Pyysin asiaa äskettäin, ja yksi ihmisistä tuli jälkeen ja sanoi:" Tämä on maagista, että nämä voimat lisääntyvät ja yhtäkkiä saat oikean vastauksen. " Mutta Ebrahimin työ vaati huomattavasti tätä tyylikkäästi yksinkertaista tulosta ”, hän sanoo.

Tuijottaa numeroita

Yhdessä vaiheessa Nabizadeh oli analysoinut monien simulaatioiden tietoja ja tuottanut vertailun, joka sisälsi sivun kuvasivulla, ja Hassanzadeh sanoo, että skaalauslain löytämistä rohkaisi epätodennäköinen lähde: linja ajokorttivirastossa.

Hassanzadeh ja Nabizadeh saivat lisenssinsä noin viikon välein, ja heillä oli runsaasti aikaa tutkia tuloksia odottaessaan. "Sinun täytyy istua eikä sinulla ole mitään tekemistä", Hassanzadeh sanoo. "Joten katseltuaan näitä lukuja tuntikausia, huomasimme, että tämä on oikea skaalaus."

He vertasivat myös yksinkertaisen mallin tuloksia yhä monimutkaisempien mallien tuloksiin Maan säästä ja ilmastosta. Nabizadeh sanoo, että mittakaavalaki ennusti tulevien talvisulunestotapahtumien kokonaismuutoksia kattavissa ilmastomallisimulaatioissa huomattavan tarkkuudella.

"Se toimii paremmin talvi- kuin kesätapahtumissa syistä, joita emme vielä ymmärrä", Nabizadeh sanoo. "Tuloksemme osoittavat, että tulevissa tutkimuksissa tulisi keskittyä parempaan ymmärrykseen kesälohkoista ja myös siihen, kuinka suuremmilla esto-tapahtumilla voi olla vaikutusta äärimmäisten sääilmiöiden, kuten lämpöaallon, kokoon, suuruuteen ja pysyvyyteen."

Muita tekijöitä ovat Lawrence Berkeley National Laboratory ja Kalifornian yliopisto, Davis ja Colorado State University.

Tutkimusta tuettiin NASA: lta, Kansallisten akatemioiden lahden tutkimusohjelmasta, energiaosastolta ja Kansalliselta tiedesäätiöltä. Laskentaresursseja tarjosi NSF: n tukema XSEDE-projekti ja Rice's Research Computing Center yhdessä Ricen Ken Kennedy -instituutin kanssa.

Alkuperäinen tutkimus

Liittyvät kirjat

Lapsenlapsemme myrskyt: totuus tulevasta ilmasto-katastrofista ja viimeinen mahdollisuus pelastaa ihmiskunta

James Hansen
1608195023Maailman johtava klimatologi James Hansen osoittaa, että vastoin yleisön saamaa vaikutelmaa ilmastonmuutoksen tiede on tullut entistä selkeämmäksi ja terävämmäksi kovakantisen levyn jälkeen. Sisään My Storms minun lapsenlapseniHansen puhuu ensimmäistä kertaa täydellä totuudella ilmaston lämpenemisestä: planeetta on hurtling entistä nopeammin kuin aiemmin tunnustettu ilmaston kannalta, jossa ei ole paluuta. Ilmoittaessaan ilmastonmuutoksen tiedettä Hansen maalaa tuhoisan, mutta aivan liian realistisen kuvan siitä, mitä tapahtuu lasten ja lastenlapsemme elinaikoina, jos seuraamme kurssejamme. Mutta hän on myös optimistinen, mikä osoittaa, että on vielä aikaa ryhtyä kiireellisiin ja vahvoihin toimiin, joita tarvitaan - juuri tuskin. Saatavana Amazon

Äärimmäinen sää ja ilmasto

esittäjä (t): C. Donald Ahrens, Perry J. Samson
0495118575
Extreme Weather & Climate on ainutlaatuinen oppikirjaratkaisu äärimmäisiin sääolosuhteisiin keskittyvien tieteellisten korkeakoulujen nopeasti kasvaville markkinoille. Extreme Weather & Climate tuo meteorologian tieteen vahvan peittoalueen käyttöön äärimmäisten sääilmiöiden ja -olosuhteiden syyt ja vaikutukset. Opiskelija oppii meteorologian tiedettä tärkeiden ja usein tuttujen sääilmiöiden, kuten hirmumyrsky Katrinan, yhteydessä ja tutkii, miten ilmaston ennustetut muutokset voivat vaikuttaa tulevien äärimmäisten sääilmiöiden taajuuteen ja / tai voimakkuuteen. Mielenkiintoinen valikoima valokuvia ja kuvituksia tuo sääolosuhteet ja joskus tuhoisat vaikutukset jokaiseen kappaleeseen. Arvostetun ja ainutlaatuisen kirjoittajaryhmän kirjoittama kirja koostuu kattavuudesta, joka löytyy Don Ahrensin markkinajohtavista teksteistä, joiden käsikirjoittajat ja teknologiatuet ovat osallistujat Perry Samsonin tuella. Professori Samson on kehittänyt äärimmäisen sääkurssin Michiganin yliopistossa, joka on yliopiston nopeimmin kasvava tiedekurssi. Saatavana Amazon

Tulvat muuttuvassa ilmastossa: äärimmäiset saostumat

esittäjä (t): Ramesh SV Teegavarapu

9781108446747Tulviin liittyvien äärimmäisten saostumistapahtumien mittaaminen, analysointi ja mallinnus ovat ratkaisevan tärkeitä muuttuvien ilmastonmuutosten ja vaihtelevuuden ymmärtämisessä. Tässä kirjassa esitetään menetelmiä näiden tapahtumien trendien ja niiden vaikutusten arvioimiseksi. Se tarjoaa myös perustan ilmasto-adaptiivisen hydrologisen suunnittelun menettelyjen ja ohjeiden kehittämiselle. Hydrologian, ilmastonmuutoksen, meteorologian, ympäristöpolitiikan ja riskinarvioinnin alan akateemiset tutkijat sekä vaarojen vähentämisessä, vesivarojen suunnittelussa ja ilmaston sopeutumisessa työskentelevät ammattilaiset ja päättäjät löytävät tämän arvokkaan resurssin. Saatavana Amazon

Julkaisijasta:
Ostot Amazon-palvelussa kulkevat sinut tuodakseen InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, ja ClimateImpactNews.com maksutta ja ilman mainostajia, jotka seuraavat seurantatapojasi. Vaikka napsautat linkkiä, mutta älä osta näitä valittuja tuotteita, kaikki muut, jotka ostat samassa Amazon-vierailussa, maksaa meille pienen palkkion. Sinulle ei aiheudu lisäkustannuksia, joten olkaa hyvä ja edistäkää työtä. Voit myös käytä tätä linkkiä käyttää Amazonia milloin tahansa, jotta voit auttaa tukemaan ponnisteluja.

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

seuraa InnerSelfia

facebook-kuvakeTwitter-kuvakeRSS-kuvake

Hanki uusimmat sähköpostitse

{Emailcloak = off}

UUSIMMAT VIDEOT

Metaanipäästöt saavuttivat ennätystasot
Metaanipäästöt saavuttivat ennätystasot
by Josie Garthwaite
Tutkimukset osoittavat, että metaanipäästöt maailmanlaajuisesti ovat saavuttaneet ennätyksellisen korkeimman tason.
merilevä Forrest 7 12
Kuinka maailman valtamerten metsät osaltaan lievittävät ilmastokriisiä
by Emma Bryce
Tutkijat etsivät merilevää apua hiilidioksidin varastoinnissa kaukana meren pinnan alla.
Pienet Plankton-asemaprosessit merellä, jotka keräävät kahdesti niin paljon hiiltä kuin tutkijat ajattelivat
Pienet Plankton-asemaprosessit merellä, jotka keräävät kahdesti niin paljon hiiltä kuin tutkijat ajattelivat
by Ken Buesseler
Meressä on merkittävä rooli maailman hiilisyklissä. Vetovoima tulee pienistä planktoneista, jotka tuottavat…
Ilmastomuutos uhkaa juomaveden laatua suurten järvien yli
Ilmastomuutos uhkaa juomaveden laatua suurten järvien yli
by Gabriel Filippelli ja Joseph D. Ortiz
”Älä juo / älä kiehauta” ei ole mitä kukaan haluaa kuulla kaupunginsa vesijohtovedestä. Mutta yhdistetyt vaikutukset
Energian muutoksesta puhuminen voi rikkoa ilmaston umpikujan
Energian muutoksesta puhuminen voi rikkoa ilmaston umpikujan
by InnerSelfin henkilökunta
Jokaisella on energiatarinoita, olipa kyse sitten sukulaisesta, joka työskentelee öljynporauslautalla, vanhemmasta, joka opettaa lasta kääntymään ...
Viljelykasvit saattavat kohdata hyönteisten ja lämpenevän ilmaston kaksoisvaikeuksia
Viljelykasvit saattavat kohdata hyönteisten ja lämpenevän ilmaston kaksoisvaikeuksia
by Gregg Howe ja Nathan Havko
Hyönteiset ja kasvit, joista he ruokkivat, ovat vuosituhansien ajan olleet mukana evoluutiotaistelussa: syödä tai olla ...
Päästöttömien päästöjen saavuttamiseksi hallituksen on puututtava esteisiin, joilla ihmiset saatetaan pois sähköautoista
Päästöttömien päästöjen saavuttamiseksi hallituksen on puututtava esteisiin, joilla ihmiset saatetaan pois sähköautoista
by Swapnesh Masrani
Yhdistyneen kuningaskunnan ja Skotlannin hallitukset ovat asettaneet kunnianhimoiset tavoitteet tulla nolla-hiilidioksiditalouksiksi vuosiksi 2050 ja 2045 ...
Kevät on saapunut aikaisemmin Yhdysvaltojen yli, ja se ei ole aina hyviä uutisia
Kevät on saapunut aikaisemmin Yhdysvaltojen yli, ja se ei ole aina hyviä uutisia
by Theresa Crimmins
Lämmin ilmasto on edistänyt kevään saapumista suuressa osassa Yhdysvaltoja. Tämä vuosi ei ole poikkeus.

UUSIMMAT ARTIKKELIT

Rutiinikaasun polttaminen on tuhlaa, saastuttavaa ja aliarvioitua
Rutiinikaasun polttaminen on tuhlaa, saastuttavaa ja aliarvioitua
by Gunnar W. Schade
Jos olet ajanyt alueen läpi, jolla yritykset ottavat öljyä ja kaasua liuskemuodoista, olet todennäköisesti nähnyt liekkejä ...
Lennon häpeä: Kuinka levittää kampanjaa, joka sai ruotsalaiset luopumaan lentämisestä hyväksi
Lennon häpeä: Kuinka levittää kampanjaa, joka sai ruotsalaiset luopumaan lentämisestä hyväksi
by Avit K Bhowmik
Euroopan suurten lentoyhtiöiden liikevaihto laskee todennäköisesti 50% vuonna 2020 COVID-19-pandemian seurauksena,…
Lämpeneekö ilmasto niin paljon kuin jotkut pelkäävät?
Lämpeneekö ilmasto niin paljon kuin jotkut pelkäävät?
by Steven Sherwood et ai
Tiedämme ilmastomuutokset kasvihuonekaasupitoisuuksien noustessa, mutta odotetun lämpenemisen tarkka määrä pysyy…
Kuinka tehdä kelluvista tuulipuistoista vihreän sähkön tulevaisuutta
Kuinka tehdä kelluvista tuulipuistoista vihreän sähkön tulevaisuutta
by Susan Gourvenec
Vuodesta 2010 lähtien tuulienergian kasvu on ollut jatkuvaa maailmanlaajuisesti, ja merituulen tuottaman energian määrä on ...
Entä jos ottaisimme kaikki maaeläimet pois maasta ja istuttaisimme sen sijaan viljakasvit ja puut?
Entä jos ottaisimme kaikki maaeläimet pois maasta ja istuttaisimme sen sijaan viljakasvit ja puut?
by Sebastian Leuzinger
Haluaisin tietää, kuinka paljon voimme muuttaa Pariisin sopimuksen mukaiseen sitoutumiseemme ja kokonaisvaikutukseemme…
Metaanipäästöt saavuttivat ennätystasot
Metaanipäästöt saavuttivat ennätystasot
by Josie Garthwaite
Tutkimukset osoittavat, että metaanipäästöt maailmanlaajuisesti ovat saavuttaneet ennätyksellisen korkeimman tason.
Kuinka pankit yrittävät vangita vihreän siirtymävaiheen
Kuinka pankit yrittävät vangita vihreän siirtymävaiheen
by Tomaso Ferrand ja Daniel Tischer
Ison-Britannian yksityisen sektorin pankeilla tulisi olla keskeinen rooli ilmastotoimien rahoittamisessa ja oikeudenmukaisen siirtymisen tukemisessa.
Parempi Kanada rakentaa COVID-19: n jälkeen Käynnistä fossiiliton tulevaisuus
Paremman maailman rakentaminen COVID-19: n jälkeen Käynnistä fossiiliton tulevaisuus
by Kyla Tienhaara et ai
Fossiilisten polttoaineiden kysyntä romahti COVID-19-pandemian aikana sulkemistoimenpiteiden käyttöönoton myötä. Toisessa…