布鲁斯·P·海登尼尔斯·R·海登
在长期生态研究生态干扰(lte)网站常常是极端气象事件的结果。热带风暴事件的意义,包括飓风、和温带气旋。温带风暴低压系统的中、高纬度服务员寒冷和温暖的方面。这些方面与强,横向热表面温度梯度,大风,一个有力的急流。这些风暴和服务员方面产生大部分的年降水量在美国大陆,并提供提升机制雷雨,有时产生龙卷风。美国西部和东部沿海,温带风暴产生的风,风,风潮汐,返工沿海沉积物的海边电流,改变景观形态,改变区域的海岸侵蚀模式和吸积(多兰et al . 1988年)。尽管温带风暴不匹配飓风强度的降水强度或产生的风,它们的规模和有一个更大更广泛的地理的影响。有时,温带风暴会加剧一个非凡的速度1毫巴(mb)每小时24小时或更多。这种风暴被列为“炸弹”,与飓风。温带风暴发生在所有的但最频繁、更严重的冬天当南北温度对比和动态支持大风暴的加强强射流在空中是伟大的。在这一章中,我们将探索历史的猛烈lte网站在美国大陆的一个多世纪的风暴和风暴跟踪数据是现成的。具体来说,我们将看看记录猛烈的变化在区域和国家尺度。
在1990年代,美国西海岸和重大风暴干旱厄尔尼诺年在佛罗里达和火灾导致一个假设,厄尔尼诺和拉尼娜现象与调制频率的风暴。此外,它已经表明,厄尔尼诺和拉尼娜事件的频率,通过推理,猛烈,增加了在过去的世纪。几个lte网站记录了气候变化和生态状态与厄尔尼诺和拉尼娜现象的周期。在这一章里,我们将检查的记录猛烈平均超过所有的厄尔尼诺和拉尼娜事件自1880年代中期以来相对于这些想法。担忧全球变暖引起的大气二氧化碳浓度升高导致的解释模型研究的世界有更多与更强烈的风暴导致更频繁的风暴和洪水。许多lte网站建立了研究能力,旨在检测全球变暖在生态系统动态信号。我们也会看的历史相对于预测风暴的猛烈从大气环流模型(GCMs)为了应对大气二氧化碳浓度升高。GCM敏感性在猛烈的水平相对于预测大气二氧化碳增加将通过研究探讨变化的历史记录。
背景
戴维斯et al。(2000)温带气旋特征及其性质。
一个温带气旋天气尺度,迁徙的大气扰动形成和发展完全之外热带。水平维度的103公里。最公认表现温带气旋的发生在地球表面附近的大区域的表面低压空气螺旋cyclonically(逆时针在北半球,反向在南半球)和抑郁地区进口来填补。大型水平温度梯度提供干扰的主要能量来源,这些梯度产生的势能转化为动能。
温带气旋总是与上层槽相关联。在发达的温带气旋,三维平衡,这样空气冲进系统在低水平迫使向上高海拔地区,它发散出去,远离风暴的中心。上升运动经常产生的恶劣天气典型的风暴。
大多数温带中纬度地区移动的风暴一般从西到东,可能穿越美国大陆4到6天。这些低压中心可能采取的路径是每个小时,每天检查地面天气地图。导数的地图可以从这些跟踪一系列连续的个别天气地图。美国国家气象局已经发布这样的导数的地图风暴跟踪每月自1880年代初。在本章汇编月度风暴跟踪总结了国家气象局发布的180年月经纬度网格细胞从加拿大南部,美国大陆,西北大西洋。档案的地图每月风暴跟踪已经使用了一个多世纪描绘的气候学风暴。我们将关注风暴在lte地点的历史。克莱恩毕格罗的研究,1897年,1951年的研究,1958年和1965年,海登的1975年和1981年的研究中,1974年Reitan的工作,键和成龙的1999年的报告只是几个重要的compendial月度风暴频率和风暴跟踪气候学的研究。
Hosler和Gamage(1956)研究了美国温带气旋的频率在5°经纬度网格细胞截至1955年的50年。他们发现没有证据年度意味着周期的研究、趋势,或地区的最大频率的变化。Reitan(1974)更新Hosler和Gamage的工作通过1960年代和报道一般但在飓风频率小幅下滑。其他地区的研究得出了相反的结论。海登(1975),同期19421975,显示美国大西洋海岸风暴的频率增加,产生1.3或更高的深水波浪高度。海登认为数量、严重程度和持续时间的大西洋沿岸风暴1942年和1974年之间增加了。马瑟et al。(1964)和Resio和海登(1975)在大西洋沿岸风暴严重程度从1920年代到1960年代。Resio和海登(1975)认为大西洋沿岸风暴频率和幅度的增加,反气旋阻塞在北半球。迪金森和Namias(1976)相关的大西洋海岸的近海位移风暴跟踪,发现在1950年代,作为一般由冷却在二十世纪美国东南部和北半球的扩张极地漩涡。海登(1981)探讨了猛烈的长期历史(1885 - 1978)的北美东部100子午线,发现大的世纪风暴频率的变化特点是增加美国大西洋海岸猛烈从1885 - 1894到1925 - 1934。相反的趋势被发现在大平原。因为这些风暴最终跟踪到北大西洋的高纬度地区,很可能风暴的模式,特别是在北美东部与北大西洋涛动(NAO)。尽管连接的半球大气环流模式不是本章的主题,很明显,风暴气候变化的模式可以放在一个更大的背景。raybet雷竞技最新
温带风暴提供必要的降雨和降雪,维持生态系统和人类活动中、高纬度地区。暴风雨也会导致极端,损害水平的降水(Uccellini et al . 1995),风波(Resio和海登1975),和短期海平面变化,可能导致海岸侵蚀和沉积(多兰和海登1981),生态系统变化(海登et al . 1995年),和生命和财产的损失(马瑟et al . 1964;海登1988;戴维斯和多兰1993)。这些风暴,及其相关领域,提供最多余的降水蒸发和蒸散在补给水的一部分。他们负责构建积雪的降雪和水储存在山区,和水的主要来源是冬季和春季洪水。海登(1988)详细的洪水政权之间的关系和大气的环流和分类根据洪水地区的世界类型的降水系统,导致了洪水。
温带风暴还负责大部分的东海岸暴风雪(Knappenberger和Michaels 1993;Kocin和Uccellini 1990)。一般来说,温带风暴中心和强调水资源系统的问题。此外,基于理论,如果气候变化是因为二氧化碳的增加,空间和时间模式的变化在猛烈预期raybet雷竞技最新。同样在美国沿海地区,这些风暴的直接原因是海滩侵蚀和洪水的湿地与盐水水域和沿海生态系统的维护(多兰和海登1981)。财产损失以及美国海岸每年从海上风暴发生。沿海科学家们普遍认为,与沿海开发从风暴财产损失的风险增加了每年多兰(戴维斯,1993)。此外,当前的海面升降的海平面上升约11毫米/年(金刚砂和奥布里1991)带来水边每年更近陆的位置,从而增加风暴的危险和财产损失的风险和损失的生命。三分之二的国家的海岸线侵蚀(窗口和多兰1994),导致沿海基础设施的逐步较大风暴波浪和风暴潮的破坏。
应对气候变化的基本方面的浓缩,大气中的二氧化碳已经知道raybet雷竞技最新自上世纪的结束(阿伦尼乌斯1896),已经证实了这个模型在过去的二十年。Ar-rhenius发现高纬度地区温暖比低纬度地区,大陆地区比海洋温暖地区,变暖比南半球,北半球冬季的温暖比夏天的一半,和行星的大气层变得更湿润。另外,阿伦尼乌斯估计,15公里的大气层底部将温暖而冷却发生在高海拔地区。环流模型显示相同的模式,阿伦尼乌斯在1896年决定,但这个模型也提供信息压力和风力字段。模型预测的碳dioxide-forced高纬度地区的气候变化表明变暖比低纬度地区。raybet雷竞技最新预期的结果是一个南北温度梯度降低,一个较小的环极涡,和弱势,更向北的纬度位置的最大南北区热梯度和射流(海登和多兰1977;戴维斯和多兰1993)。风暴在这样一个改变气候,平均人数更少,强度弱,流离失raybet雷竞技最新所的向北的地理位置。
激励的问题目前的研究,有变化在猛烈的lte网站在过去的世纪?全国变化一致的或相同的吗?是猛烈的变化在过去的一个世纪里符合GCM气候变化预测的基础上,增加二氧化碳日期吗?raybet雷竞技最新有特色的模式猛烈与厄尔尼诺现象和拉尼娜现象的周期?
数据
温带风暴的历史研究不是基于人类视觉的观察风暴,而是显示在天气图分析了压力场和低压的中心是一个或多个包围
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- 图14.1轨道中心的气旋在海平面上,1957年1月。打开圈是在东部时间早上7:30风暴中心的位置,圈是风暴在6小时的增量。
封闭的等压线。暴风雨都伴随着逆时针环流(在北半球)和对流,阴沉,和降水,这也表明天气地图。这个风暴的定义不包括从风暴在他们的学习风暴之发展形成和循环之前关闭等压领域当中央压力小于4 mb低于周边地区。也排除了美国国家气象局在他们的分析低压中心持续不超过6小时。这种早期或弱的风暴,然而,不是微不足道的低情理之中,他们可能会产生明显的降雨和雷暴有关。因为降雨来自这种“prestorm”条件下,特别是在低纬度地区,我们必须意识到这个问题的操作定义。通过研究序列的天气地图,使用分析气压在气象站的记录,中心等低压系统记录和映射的风暴跟踪(图14.1)。地图这样的风暴跟踪编制月由国家气象服务可用于1885 - 1996。风暴频率(猛烈)从每月图表列表的“跟踪飓风的中心在海平面上,“每月发布的天气回顾,水手天气日志和近年来直接提供作者由国家气象服务。
在当下lte的猛烈研究网站,每年(1885 - 1996)的风暴列表180年2.5°纬度5.0°经度网格细胞研究区域(25°N 55°N和60°W到125°W)。不幸的是,美国国家气象局再也不能准备这些重要的图表。年度总额气旋穿过每个网格单元总结月度总额后,程序的海登(1981)。
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图14.2年复合材料四年代表的风暴频率:1908,1951,1962,1974。重线和箭头表示占主导地位的风暴。
图14.2年复合材料四年代表的风暴频率:1908,1951,1962,1974。重线和箭头表示占主导地位的风暴。
年际变化在风暴的踪迹
图14.2显示了猛烈的模式在北美东部四年的例子:1908年,1951年、1962年和1974年。这些年来被选中是因为他们说明可能发生风暴轨迹模式的范围。在1908年,大多数的风暴跟踪向东沿着北部五大湖。风暴频率拒绝向南突然从五大湖。1951年,占主导地位的风暴轨迹科罗拉多,向东扩展的大湖和退出长岛附近的大西洋海岸,纽约。在今年几乎没有风暴的北部在五大湖加拿大南部(天使和Isard 1998)。1962年大西洋沿岸风暴轨迹控制用很少的风暴在大陆的内部。这是考验之一年创纪录的大西洋海岸,也不发生。1974年,大西洋沿岸风暴轨迹是流离失所的西边和北边的1962的位置,和第二个追踪风暴是沿着俄亥俄山谷可见,退出在新泽西州中部大西洋沿岸。
国家猛烈的趋势:1885 - 1996
风暴的数量记录在每180个细胞的研究地区每年总结提供北美的频率的统计指数
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- 图14.3 (A)时间序列的平均飓风频率(每年的风暴数量)在整个研究区域如图14.4和(B)意味着风暴频率散点图和均值的标准偏差气旋研究频率区域。
猛烈从1885 - 1996年(图14.3)。没有迹象表明任何北美总体趋势的猛烈。没有一个系统的数量的增加在猛烈风暴自1885年以来也没有减少。回归直线的斜率为零。图14.3 b显示了标准偏差之间的关系每年平均气旋风暴计数的频率。显然,可变性在多年的记录是强烈风暴气候与风暴发生的数量。raybet雷竞技最新这个属性的气候,没有全国性的风暴自1885年raybet雷竞技最新以来的平均发生的变化。我们还必须从图14.3 b得出全国变化没有改变。
图14.4显示了空间风暴的平均数量的变化对整个时期的记录(1885 - 1996),和图14.4 b显示了空间领域长期的标准差的意思。每个lte的三个字母的缩写网站标识的位置19 lte网站纳入本研究。气旋的长期平均频率(图14.4)显示三大风暴跟踪:(1)南阿尔伯塔省和阿尔伯塔省风暴跟踪引起的持续东边缘北部五大湖和圣劳伦斯航道;(2)科罗拉多风暴轨迹扩展到五大湖和合并的阿尔伯塔省风暴轨迹五大湖地区;风暴轴(3)大西洋海岸和并联海湾地区和东部沿海近海。风暴在阿尔伯塔省和科罗拉多州风暴跟踪经常山上衰变为他们来自西方和李的改革落基山脉。cy-clogenesis风暴的形成,是常见的山脉的背风面在阿尔伯塔省的位置和科罗拉多州风暴。沿着大西洋海岸,经常出现这样的风暴之发展形成的东部海岸,在通常的风暴。
很明显,从图14.4和14.4 b,颞可变性之间的正相关关系,意味着风暴频率时间(图14.3 b)也适用于空间。地区高风暴的频率也很高的年际变化。阿尔伯塔省和科罗拉多州风暴跟踪也轴的最大变化
图14.4长期(1885 - 1996)意味着风暴频率(A)和标准差(B),每年单位是风暴。箭在面板显示长期意味着风暴跟踪。面板B中的虚线显示最大风暴频率变化的轨迹。lte网站显示的位置和三个字母的缩写表示的网站。
图14.4长期(1885 - 1996)意味着风暴频率(A)和标准差(B),每年单位是风暴。箭在面板显示长期意味着风暴跟踪。面板B中的虚线显示最大风暴频率变化的轨迹。lte网站显示的位置和三个字母的缩写表示的网站。
年风暴频率的能力。沿着大西洋海岸最大变化的轴是流离失所的向南和向东(外海)风暴轴的跟踪。这无疑位移占的一些散点图14.3 b。谨慎是为了关于三风暴轨迹如图14.4所示。一项研究的资深作者,风暴跟踪的模式在每一个112年的记录,发现几年所有三个风暴轨迹出现在个人多年年平均统计数据。特别是,年科罗拉多和大西洋风暴都是经常光顾的风暴是罕见的。因此,图14.4必须被视为一个time-integrated复合,不常意识到在个别年份。
猛烈lte地点
十九24 lte的网站位于中纬度地区,在温带风暴的主导气象和生态系统扰动事件。艾尔虽然没有明显的国家趋势风暴频率或可变性在20世纪,它不遵循区域趋势并不存在。然而,在全国范围内,这些地区的总和必须平衡趋势。为了详细的历史在lte猛烈网站,这些网站已经分为地区常见的猛烈风暴跟踪,常见的时间模式。定义五个地区:美国西海岸,西部内陆,中西部地区,阿巴拉契亚山脉,东海岸。
美国西海岸
西海岸lte网站在圣芭芭拉分校,加州,俄勒冈州的森林和安德鲁斯实验。图14.5显示了时间的历史风暴频率的经度,纬度网格细胞包含每个西海岸lte。此外,风暴的时间序列显示了普吉特海湾地区因为风暴(低压)中心上岸在这个位置和北产生冬季降雨南至圣地亚哥,加利福尼亚。在普吉特海湾地区(图14.5),风暴频率最高在世纪之交,有所下降,直到本世纪中叶。缺失数据的1960年代,然而,限制我们的信心在这个观察。h·j·安德鲁斯实验森林lte站点(图14.5 b),风暴的平均数量是5,没有世俗的趋势在1885年和1996年之间的猛烈。尽管五风暴这暴风雨的海岸似乎很低,我们必须记住,西海岸明显受风暴影响,岸上远北不列颠哥伦比亚和阿拉斯加南部沿海的方面。从这些风暴等方面产生降水的西海岸。这些eastward-moving风暴的中心,但是,很少发生在南部的西海岸,然后主要是在冬季。圣芭芭拉分校沿海生态系统lte站点(图14.5 c)展览模式就像北部地区,年平均数量的风暴每年约4。 Like points to the north, there is little if any indication of secular change in storm frequency in southern California during the twentieth century. Although these data do not contain information on storm intensity, there is generally a log-linear relationship between storm intensity and storm frequency. Years with many storms are more likely to have intense storms. We would not expect to find a historical trend in storm intensity along the U.S. West Coast if such data were available because there is no trend in the total number of occurrences.
内西
虽然西海岸lte网站显示在风暴频率没有明显的长期趋势,西部内陆lte网站经历了重大风暴气候变化(图14.6)。raybet雷竞技最新在这个地区有五个lte网站:凤凰(CAP)的Sevilleta(股票),一天的旅程(JRN) Niwot脊(NWT)和短草草原(SGS)。的两个网站,Sevilleta和荒漠地带,属于相同的网格单元。所有四个风暴计算网格细胞表现出上升的风暴频率从一开始的记录在1885年1920年代末和下降之后,
1880年
1900年
1920年
1940年
一年
1960年
1980年
2000年
图14.5风暴的数量每年在普吉特海湾地区(A),安德鲁斯lte网站(B)和圣芭芭拉分校lte (C)的网站。风暴的频率是每年在风暴。经纬度网格单元用于汇总风暴频率每个面板所示。
1880年
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图14.5风暴的数量每年在普吉特海湾地区(A),安德鲁斯lte网站(B)和圣芭芭拉分校lte (C)的网站。风暴的频率是每年在风暴。经纬度网格单元用于汇总风暴频率每个面板所示。
风暴数量上升在过去20年的记录。Niwot岭lte站点(图14.6),风暴频率从每年20风暴上升到35风暴每年在记录和早期降至每年大约15风暴在中间段记录的一部分。因为大多数的这些风暴在冬天下降一半,如此大的气候变化应该表现为signif -raybet雷竞技最新
1880 1900 1920 1940 1960 1
2000 1900 1920 1940 1960 1980 2000
图14.6风暴的数量每年在Niwot岭lte站点(A)、短草草原lte网站(B),中央亚利桑那凤凰城lte网站(C),和一天的旅程Sevilleta lte网站(D)。风暴频率给出的数量每年的风暴。纬度和经度的网格单元用于汇总风暴频率每个面板所示。
一年
1880 1900 1920 1940 1960 1
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图14.6风暴的数量每年在Niwot岭lte站点(A)、短草草原lte网站(B),中央亚利桑那凤凰城lte网站(C),和荒漠地带Sevilleta lte (D)的网站。风暴频率给出的数量每年的风暴。纬度和经度的网格单元用于汇总风暴频率每个面板所示。
一年
性意义在山上积雪的变化。类似的模式在短草草原(图14.6 b)。风暴频率在1885年至1930年间翻了一番,下降了那么多或更多在随后的几十年。凤凰lte的网站(图14.6摄氏度),风暴频率的增加从1885年到1930年达到每年增加近10风暴遵循相同的下降到本世纪中叶。这种变化相当于两倍多的同比变化风暴的频率,一个大型气候变化以任何标准。raybet雷竞技最新Sevellita和Jornada lte网站,风暴频率从每年大约在1880年增加到每年大约15风暴之后通过1920年代和拒绝。因为飓风的数量是低在低纬度地区和高在高纬度地区,在新墨西哥州的10-storms-per-year变化是一个很大的增长- 300%。相比之下,20-storms-per-year增加在Niwot lte网站“仅仅”增加了100%。在任何情况下,这些都是非常大的气候变化。raybet雷竞技最新
每一个五lte的网站看过显著增加猛烈过去二十年。此外,风暴频率的形式这四种时间序列(图14.6)类似于北半球全球温度的记录。这段历史表明,当北半球变暖的内部美国、西方经验增加猛烈。如果变暖的近代历史是人类的结果浓缩大气的二氧化碳引起的位移区向北的最大热对比(如气候模型预测的),然后我们会更少,而不是更多的风暴期间的变暖。raybet雷竞技最新在这一点上,我们不能成为一个好理由之间的因果关系在这些西方猛烈lte网站和观察到的北半球气候变暖的历史。
中西部地区
温带北部的雪松河,湖,凯洛格生物站,Konza草原lte网站属于这一地区。这些网站被组合在一起,因为他们表现出类似的猛烈的历史。有显著的世俗猛烈的变化在这个地区在20世纪(图14.7)。在这些位置的趋势与西部内陆lte场所相对较高的风暴频率几十年的过去的一个世纪初,最低风暴频率中间几十年,近几十年来和更高的频率。在香柏溪lte(图14.7),同风暴的变化的振幅频率相当于每年大约15风暴。类似的振幅在北方温带湖lte站点(图14.7 b)。Konza草原lte,变化的幅度从高到低频几十年几乎是每年20风暴。最后,在凯洛格生物站lte(图14.7 d),一个类似的趋势,但更温和,但仍大,气候变化每年大约10风暴。raybet雷竞技最新在这四项情况下,长周期振幅比年际变化大得多,因此,清楚地表明气候变化的大大小在风暴的频率。raybet雷竞技最新因为风暴强度与风暴频率对数线性关系,我们希望更强烈的风暴与许多年风暴。 In addition,
1880 1900 1920 1940 1960 1980 1880 1900 1920 1940 1960 1980 2000
一年一年
图14.7风暴的数量每年在香柏溪lte网站(A),温带北部湖泊lte网站(B), Konza草原lte网站(C),凯洛格生物站lte网站(D)。风暴的频率是每年在风暴。纬度和经度的网格单元用于汇总风暴频率每个面板所示。
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图14.7风暴的数量每年在香柏溪lte网站(A),温带北部湖泊lte网站(B), Konza草原lte网站(C),凯洛格生物站lte网站(D)。风暴的频率是每年在风暴。纬度和经度的网格单元用于汇总风暴频率每个面板所示。
几十年年际变化频繁的风暴应该表现出大的风暴频率。
阿巴拉契亚山脉
哈伯德的小溪,哈佛森林,巴尔的摩,Coweetalte网站分为阿巴拉契亚地区。这些lte网站隔科罗拉多和大西洋沿岸风暴。哈伯德布鲁克(图14.8)和Coweeta展览(图14.8 c)如果任何系统的气候变化。raybet雷竞技最新事实上,年际变化在这些网站大大超过任何可能存在的世纪风暴频率的变化。哈佛森林(图14.8 b)和巴尔的摩(图14.8 d) LTERs,有明确的迹象表明上升趋势的风暴频率从1990年代开始的记录。在哈佛森林的情况下,风暴的数量增加了每年从每年大约15到25。在巴尔的摩lte的网站,每年大约10风暴的一个增加的趋势是显而易见的。猛烈的上升趋势更加明显随着东部的阿巴拉契亚山脉向沿海lte网站和海洋环境。
美国东海岸
美国大西洋沿岸有四个lte网站:梅岛,弗吉尼亚海岸保护区,格鲁吉亚海岸,和佛罗里达大沼泽地。每一个网站都是沿着大西洋风暴轨迹受风暴影响。为这些lte猛烈站点的时间序列在过去的一个世纪是如图14.9所示。的世纪风暴频率的变化非常明显。梅岛lte(图14.9),振幅的变化相当于每年超过25的风暴,与低10个风暴每年在世纪之交近几十年来每年30或35的风暴。一个强大的猛烈显然raybet雷竞技最新是明显的气候变化。弗吉尼亚海岸储备lte(图14.9 b),风暴的变化数量达到15风暴每年从1885年到1990年。风暴的大小改变自1885年以来下滑,我们向南移动。在格鲁吉亚海岸lte(图14.9摄氏度),振幅的变化是每年8风暴。虽然这变化是适度的,系统在过去的一个世纪里几乎线性趋势。 Little if any trend in storm numbers is evident at the Florida Everglades LTER (figure 14.9D). However, much of the freshwater passing through the Everglades of southern Florida, arises in northern Florida and much of the winter rain across Florida comes from storm centers passing even farther to the north. Also, rainfall from storms that do not pass the threshold used in this study often produce a large降雨量在这些较低的纬度。
应该清楚的是,当从国家角度看,没有总体趋势在猛烈或可变性在猛烈已经检测到(图14.3)。它应该同样清楚的是,在区域范围内,已经有大量的风暴气候的变化。raybet雷竞技最新的地方有猛烈的增加,我们应该期待看到更频繁的风暴大风暴和更高的频率变化。相反,这是事实,与下跌风暴频率,
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- 70 - 75 W, 40.0 - -42.5 N
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图14.8风暴的数量每年在哈伯德布鲁克lte网站(A),哈佛森林lte网站(B),在Coweeta lte网站(C),和巴尔的摩lte站点(D)。风暴的频率是每年在风暴。纬度和经度的网格单元用于汇总风暴频率每个面板所示。
图14.9风暴的数量每年在梅岛lte网站(A),弗吉尼亚海岸保护区lte网站(B),乔治亚州的沿海生态系统lte网站(C),和佛罗里达大沼泽地生态lte网站(D)。风暴的频率是每年在风暴。纬度和经度的网格单元用于汇总风暴频率每个面板所示。
图14.9风暴的数量每年在梅岛lte网站(A),弗吉尼亚海岸保护区lte网站(B),乔治亚州的沿海生态系统lte网站(C),和佛罗里达大沼泽地生态lte网站(D)。风暴的频率是每年在风暴。纬度和经度的网格单元用于汇总风暴频率每个面板所示。
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- 图14.10平均风暴频率和占主导地位的风暴跟踪(箭头)厄尔尼诺年1885年和1940年之间(A)和厄尔尼诺年1940年和1996年之间。厄尔尼诺事件不包括在1960年代因为失踪风暴轨迹数据。
更少的大风暴年际变化明显,应该下降。
温带风暴,厄尔尼诺和拉尼娜现象
因为存在大风暴的时间尺度的气候变化记录的长度在这项研究中使用的数raybet雷竞技最新据,因为有迹象表明,厄尔尼诺和拉尼娜事件越来越频繁,猛烈的分析在厄尔尼诺和拉尼娜周期分为两个时期:1940年以前和1940年以后。图14.10中的两个面板比较早期的厄尔尼诺猛烈模式记录那些在最近几十年。厄尔尼诺和拉尼娜事件的1960年代并不包括在这项研究中,因为缺失数据在1960年代美国西部。图14.10显示了空间领域的平均年温带气旋频率六厄尔尼诺事件1940年以前(1888 - 1889,1905 - 1906,1911 - 1912,1914 - 1915,1919 - 1920,,19251926)。图14.10 b显示了空间领域的平均年风暴数七厄尔尼诺事件1940年之后(1940 - 1941,1951 - 1953,1977 - 1978,1982 - 1983,1986 - 1987,1991 - 1992,1993 - 1994)。大西洋沿岸风暴轨迹中流离失所的外海后期相比,1940年以前的部分记录。在两个时期的不同,然而,不稳定的结果或在厄尔尼诺时期猛烈的一个基本特征。相反,有一个混淆数据由于很大centennial-scale风暴气候的变化已经发生在过去的一个世纪。raybet雷竞技最新之前几十年的风暴气候raybet雷竞技最新记录的时期从根本上不同于最近几十年。比较图14.10 A、B与图14.4导致猛烈的结论模式在厄尔尼诺年北美不是不同于同期平均风暴的模式记录(112年)。 The case for increased El Niño storminess along the California coast as a signature of El Niño events cannot be made from data on storm counts taken from weather maps by the National Weather Service.
图14.11提供了一个分析,在拉尼娜事件猛烈模式。年均温带气旋的空间场频率六拉尼娜事件1940年以前(1889 - 1890,1989 - 1899,1909 - 1910,1921 - 1922,19281929,和1937 - 1938年)如图14.11所示。图14.11 b显示了空间领域的年度平均风暴计数5拉尼娜事件后记录的1940年期间(1943 - 1944,1949 - 1950,1954 - 1955,1975 - 1976,和1988 - 1989年)。除了海上风暴的位移沿大西洋海岸在1940年后的一段时期,之间没有差异可以看到1940年拉尼娜事件之前和之后。,就像厄尔尼诺现象的分析,我们发现没有实质性区别在拉尼娜年猛烈和平均每年整个段记录(图14.4)。
对比图14.10和14.11提供了机会来检验差异在厄尔尼诺年猛烈在拉尼娜年猛烈。猛烈模式记录的112年厄尔尼诺和拉尼娜年没有什么不同。新闻媒体的报道很可能是厄尔尼诺和拉尼娜风暴的生动记忆模式是基于最近的事件,因此结论是基于一个温和的样本大小。然而,这并不意味着没有厄尔尼诺/拉尼娜信号降雨量的统计数据。封闭的等压线风暴从南加州到佛罗里达南部各州并不常见,但降雨期间前风暴之发展形成一种可定义的气旋往往是实质性的。此外,降雨引起的额叶系统与气旋可能出现厄尔尼诺/拉尼娜现象的信号。目前的研究表明只有发达飓风在美国大陆并不表现出明显的厄尔尼诺/拉尼娜信号。
图14.11平均风暴频率和占主导地位的风暴跟踪(箭头)拉尼娜年1885年和1940年之间(A)和拉尼娜年1940年和1996年之间(B)。拉尼娜事件不包括在1960年代因为失踪风暴轨迹数据。
图14.11平均风暴频率和占主导地位的风暴跟踪(箭头)拉尼娜年1885年和1940年之间(A)和拉尼娜年1940年和1996年之间(B)。拉尼娜事件不包括在1960年代因为失踪风暴轨迹数据。
猛烈和全球变暖
所有模型,从最复杂的大气环流模型,如温室gas-forced Manabe et al .(1991)的模型或模型,结合硫酸盐气溶胶的降温效应与全球变暖的温室气体(泰勒和执笔人1994),表明经向(热带到放松赤道)温度在冬天梯度。这减少了热梯度力一般中间纬度西风带的削弱。越“summerlike”(严格来说,少了“winterlike”)的特征greenhouse-enhanced气氛明显项目将军撤退射流到更北的位置(戴维斯和Benkovic
1992年,1994年)。温带气旋在这种制度应该更少的数量和平均流离失所的北方。图14.3清楚地表明,到目前为止,还没有在飓风的数量趋势在20世纪北美。除此之外,没有证据表明改变在猛烈的可变性在北美大陆的规模。戴维斯et al。(2000)建议增加俄亥俄山谷风暴和减少大西洋沿岸风暴,见图14.7和14.9,符合大陆和降低的优惠变暖热的对比在美国大西洋沿岸。
哈德利中心的风暴数据环流模式(HADCM2)被用来构建场景的本质世界上碳dioxide-enriched风暴气候(约翰et al . 1997;raybet雷竞技最新卡内尔et al . 1996年)。三十年平均HADCM2索引猛烈集中在公元2005年,公元2020年,公元2085年准备使用美国国家气候变化的评估。raybet雷竞技最新空间领域的30年期平均三次的风暴数量绘制如图14.12所示。30年的平均HADCM2风暴频率索引值集中在公元2005年被认为是代表当前的大气状况;然而,图14.12从根本上不同于观察记录。在公元2005年HADCM2模型输出,阿尔伯塔省风暴轨迹是不显示。科罗拉多风暴轨迹描述得很好,但强,靶心在科罗拉多州最大风暴频率的观测记录中没有找到来自天气图。最大可能是固定在这个位置因为动态/地形相互作用导致了过度,下游cyclogensis李的洛基山脉。墨西哥北部的风暴跟踪模型中ouptut数据不是一个特性中发现的观察记录。 The Atlantic Coast storm track is found in the model output but is displaced much farther offshore than observed in the historical record. The current version of the model used in this assessment (HADCM2) does not produce a geography of storm tracks that is congruent with the observed pattern of storminess over North America.
风暴跟踪输出的30年HADCM2模型集中在2020年和2085年(图14.12 b、C)本质上是一样的,预计当前状况(2005年)。很明显从图14.12,没有模型风暴敏感性高浓度二氧化碳。这并不意味着greenhouse-warmed世界将有相同的风暴模式我们今天所看到的,只是这种变化并不是解决当前版本的哈德利模型。风暴的变化频率、大小和特定的地理位置应该在理论依据、产生的热梯度改变全球变暖温室的签名。哈德利模型与当前空间分辨率和物理学无法解决风暴猛烈的地区研究程度足够或改变世界上碳dioxide-enriched风暴频率和大小。随着计算能力和空间分辨率的进步,这个模型应该明显改善的能力解决额风暴模型中的输出。当时,猛烈的敏感性变化引起的大气二氧化碳应该重新审视。对风暴频率和风暴轨迹,缺乏可检测灵敏度的模型是令人不安的。如果不能适当的预测模型对这些基本的天气特征
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- 图14.12图索引的风暴频率和风暴跟踪(箭头)来自哈德利中心的大气环流模式(HADCM2)平均30年时间集中在2005年(A), 2020 (B)和(C) 2085。
大气的环流,然后是如何参数化模型的输出变量,如降水及相关水文过程估计有信心吗?
讨论和结论
风暴频率改变了1885年以来的美国大陆。非常大的风暴频率的变化被发现在大多数lte网站。然而,当平均在整个美国大陆,没有检测到净猛烈的变化。我们也得出结论,没有改变国家基础上猛烈的可变性。暴风雨气候变化观察到raybet雷竞技最新19 lte网站区域在自然和非常大的大小。虽然我们可以相信风暴气候发生了变化,我们不能够详细的后果如洪水或干旱、侵蚀和沉积raybet雷竞技最新,减少或丰富水的供应。这些后果需要特定场地的详细研究。
厄尔尼诺/拉尼娜猛烈的变化没有检测到全国或区域。这个结论是基于所有厄尔尼诺和拉尼娜事件的分析自1885年以来,除了1960年代的数据丢失。我们得出这样的结论:迹象表明厄尔尼诺和拉尼娜现象出现猛烈的模式从一个非常有限的样本大小。
的模式的改变在猛烈19 lte网站不符合理论预期的世界更大的变暖高纬度比低纬度地区如预期从大气中富含二氧化碳。我们也得出结论,目前的大气环流模型不生成任何猛烈的变化模式为下一个100年。
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