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

Saivatko tutkijat ilmastonmuutosta väärin?
by Sabine Hossenfelder
Haastattelu Oxfordin yliopiston professori Tim Palmerin kanssa.
Uusi normaali: Ilmastomuutos asettaa haasteita Minnesotan viljelijöille
by KMSP-TV Minneapolis-St. Paavali
Kevät toi esiin sateen myötä Minnesotan eteläosassa, eikä se koskaan näyttänyt loppuneen.
Raportti: Tämän päivän lasten terveyttä heikentää ilmastomuutos
by VOA-uutiset
35-instituutioiden tutkijoiden kansainvälisessä raportissa sanotaan, että ilmastonmuutos uhkaa ...
Kuinka ladattu roskakaasu voisi tuottaa enemmän vihreää energiaa
by InnerSelfin henkilökunta
Synteettiset yhdisteet, joita kutsutaan siloksaaneiksi jokapäiväisistä tuotteista, kuten shampoo ja moottoriöljy, löytävät tiensä ...
300 on miljoonan ihmisen vakava riski ilmastollisesta rannikkotulvasta
by Demokratia nyt!
Kuten uusi järkyttävä raportti toteaa, että Chilen presidentti 2050 tulvii monissa rannikkokaupungeissa nousevan merenpinnan nojalla…
Ilmastovaroitus: Kalifornia jatkaa palamista, tietoennusteet maailmanlaajuisista tulvista
by MSNBC
Climate Centralin toimitusjohtaja ja johtava Ben Strauss liittyy MTP Dailyen keskustelemaan hälyttävään uuteen tietoon ...
Stanford Climate Solutions
by Stanford
Ilmastomuutos on tuonut meidät määrittelevään kohtaan ihmiskunnan historiassa.
Uusiutuvan energian ostaminen naapuriltasi
by NBC News
Emoyhtiön LO3 Energy -projekti Brooklyn Microgrid pyrkii häiritsemään yli 100-vuotta vanhaa energiaa ...

UUSIMMAT ARTIKKELIT

Miksi emme vielä voi ennustaa mihin miljoonat ilmastopakolaiset menevät
Miksi emme vielä voi ennustaa mihin miljoonat ilmastopakolaiset menevät
by Derek Groen ja Diana Suleimenova
Lähitulevaisuudessa ilmaston lämpenemisen odotetaan aiheuttavan miljoonia ilmastopakolaisia, yksilöitä ja…
Kuuma ja kuiva australialainen kesä tarkoittaa lämpöaaltoja ja paloriskiä eteenpäin
Kuuma ja kuiva australialainen kesä tarkoittaa lämpöaaltoja ja paloriskiä eteenpäin
by Catherine Ganter ja Andrew B. Watkins
Tänään julkaistun meteorologian toimiston kesäennusteen mukaan kesä kesä alkaa todennäköisesti kuuma ja kuiva.
Teknologiat ilmastonmuutoksen hallitsemiseksi ovat jo olemassa
Teknologiat ilmastonmuutoksen hallitsemiseksi ovat jo olemassa
by Andreas Busch
Kun kyse on ilmastomuutoksen torjunnasta, Yhdistynyt kuningaskunta ryhtyy edelleen vauvan vaiheisiin. Paljon on vielä tehtävä - ja nopeasti ...
Miksi lapsemme ja lapsenlapsemme odottavat radioaktiivista perintöä
Miksi lapsemme ja lapsenlapsemme odottavat radioaktiivista perintöä
by Paul Brown
Jätämme lapsillemme radioaktiivisen perinnön, tappavan jätteen, jota nykyiset hallitukset eivät vieläkään voi tehdä turvallisiksi.
YK: n raportti varoittaa, että vain nopea ja muuttuva toiminta voi estää ilmastonkatastrofin
YK: n raportti varoittaa, että vain nopea ja muuttuva toiminta voi estää ilmastonkatastrofin
by Jake Johnson
Näiden varoitusten huomiotta jättäminen ja radikaalien toimenpiteiden toteuttaminen päästöjen kääntämiseksi tarkoittaa, että todistamme jatkossakin tappavaa…
Kuinka vähähiilinen siirtyminen häiritsee fossiilisten polttoaineiden politiikkaa
Kuinka vähähiilinen siirtyminen häiritsee fossiilisten polttoaineiden politiikkaa
by Cara Daggett
Koska Trumpin hallinto pyrkii heikentämään fossiilisten polttoaineiden tuotantoa ja käyttöä koskevia säännöksiä, isompi taistelu pelataan…
Miksi fossiilisten polttoaineiden myynti lisää hiilidioksidipäästöjä, ei alempana
Miksi fossiilisten polttoaineiden myynti lisää hiilidioksidipäästöjä, ei alempana
by Stefan Andreasson
Globaali kampanja, jossa kannustetaan yksilöitä, organisaatioita ja institutionaalisia sijoittajia myymään fossiilisiin sijoituksiin…
Hothouse Earth: Tässä on mitä tiede tosiasiallisesti sanoo
Hothouse Earth: Tässä on mitä tiede tosiasiallisesti sanoo
by Richard Betts
Uusi tieteellinen tutkimus, joka ehdottaa pysäyttämättömän ilmastonmuutoksen skenaariota, on mennyt virusperäiseksi herättävän elokuvan ansiosta…