最新 研究揭示了在全球变暖的情况下导致风暴向两极的内部机制

在全球气候变化下，地球的气候区将向两极转变。这不仅仅是未来的预测;在过去的几十年里，这一趋势已经被观察到。干旱、半干旱地区正在向高纬度地区扩张，而温带、多雨地区正在向坡内迁移。在最近一项研究中发现，在气候变暖的情况下，中纬度的风暴会进一步向极地方向驶去，从而对这一现象产生了新的认识。他们的分析，也揭示了控制这种现象的物理机制。研究涉及一种独特的方法，它追踪了来自外部的低压天气系统的进展——在全球范围内的运动，以及从内部分析风暴的动态。

该研究表明，地球的气候区大致遵循着纬度带。风暴主要在全球范围内移动，被称为“风暴轨迹”，形成于海洋之上，通常沿着这些路径向东移动。因此，在美国东海岸形成的一场风暴，在约40N的纬度，将到达欧洲的纬度50N。然而，直到最近，人们还没有真正理解这种向最近的北极方向移动的倾向。在这项研究中，塔利亚·塔马林博士在她的博士解决了这个基本问题。

从现有的气候模型中可以观察到平均风暴轨迹，但很难证明因果关系。它们只告诉我们有多少风暴。另一种方法是遵循个别风暴;然而，我们必须处理那些严重依赖于初始条件的混乱、嘈杂的系统，这意味着没有任何风暴与另一个完全相同。塔里亚开发了一种结合这两种方法的方法。她应用了一种风暴跟踪算法来简化大气环流模型，在那里产生了数千个风暴，从而消除了对初始条件的依赖。这让她能够理解这些风暴是如何随着时间和空间发展的，以及控制它们的运动。在本研究中，为了了解风暴在变暖的世界中如何变化，研究人员将同样的方法应用于气候变化预测的全复杂性模拟中。他们的分析表明，在更温暖的条件下，风暴路径向两极方向的方向变化。他们发现有两个过程对这种现象负责。其中一个连接到这些天气系统顶部附近的垂直结构和循环。一种需要它们生长的气流也会使风暴向北极方向发展，而当平均温度上升时，这些流动预计会变得更强。

第二个过程与在这样的暴风雨中与水蒸气紧密相连。在全球变暖中，更热的空气将含有更多的水蒸气，因此当蒸汽凝结成水滴时，会释放出更多的能量。研究人员说:“最炎热、最潮湿的空气正沿着风暴的东侧向北侧传播，并在那里释放能量。”“这一过程将风暴向北推进(或向南偏南)，在温暖的气候中，这种影响也会更强。”

气候变化模型预测，如果全球平均气温在未来100年内上升4度，风暴将会偏离其现有轨道的两个纬度。研究表明，这部分原因将归因于它们所展示的机制，而另一部分则与一个事实有关，即在一个更温暖的世界里，风暴是在更高纬度出生的。塔里亚模型给我们提供了关于引导风暴向两极的机制的定性信息，以及预测未来这些变化将如何变化的定量方法。虽然2摄氏度听起来不太像很多，但温度和降雨模式的偏差会对气候区产生重大影响。