Florence började ödmjukt. Den föddes utanför Afrikas västkust den 1 september 2018 som ett litet kluster av åskväder. Inom en kort tid hade detta vädersystem stulit tillräckligt med energi från havet för att nå styrka i tropisk storm. Det skulle fortsätta att blåsa genom Atlanten i två hela veckor och orsaka förödelse på Carolinas. Till slut rankades den som en av årets längsta cykloner.
Förklarare: orkaner, cykloner och tyfoner
National Hurricane Center ligger i Miami, Florida. Den 3 september talade dess meteorologer först om stormens potential att förstärka snabbt. Vad betyder det? Dess roterande vindar skulle behöva öka på en dag med 55,5 kilometer (34,5 miles) per timme.
Forskare misstänkte att Florens skulle göra detta eftersom cyklonen skulle flytta in i en region där vindarna i den övre atmosfären var svaga. Det skulle hindra dem från att slita isär den spirande stormen. Temperaturerna vid havsytan var också ovanligt varma. Detta gav mycket vattenånga. Det är det perfekta bränslet för att förstärka en storm. I biltermer var atmosfären helt gas och inga bromsar.
Förklarare: Vindar och varifrån de kommer
Men cyklonen hade också rört sig genom en region med stark vindskjuvning före detta. Hastigheten och riktningen för dessa turbulenta snurrande vindar kan ändras abrupt med höjd. Sådana hårande vindar riskerade att dra isär Florens. Så vid ett tillfälle såg Florence ut som att det skulle bli lite mer än en orkan-wannabe.
Istället startade kategori 1-stormen explosivt den 4 september, precis som orkancentret hade förutspått. Den en gång infantila stormen stärktes till en kategori 4 inom bara en dag. Vindarna virvlade nu runt dess kärna i 209 kilometer (130 miles) per timme. Och så, lika plötsligt, verkade Florence falla samman. Den nedgraderades till en tropisk storm den 7 september.
Men luften väster om denna storm var en krutdurk av energi. Och ett konstigt format system med högt lufttryck känt som “Bermuda High” förblev parkerat över centrala Atlanten. Det fungerade som ett skyddsräcke som styrde stormen in i en massa superfuktig luft. (Forskare skämtade om att den här luften var “saftig.”)
Återigen förstärktes stormen snabbt. Den 9 september var Florens tillbaka till en kategori 4. Och nu ylade dess vindar i hela 225 kilometer (140 miles) i timmen.
En sådan snabb förstärkning av orkaner verkar vara ett relativt nytt fenomen. Detta hände med stormar tidigare. Men nu verkar det förekomma mycket oftare. Förra årets orkan Harvey var en sådan storm. Veckor senare växte orkanen Irma upp till en också. Och under en tvådagarsperiod i september 2017 blommade Maria ut från en ren tropisk storm till en kategori 5 best.
Forskare undersöker vad som ligger bakom sådana snabbt förstärkande cykloner. Vissa har börjat misstänka att vårt uppvärmande klimat kan spela en roll.
Varför det är så svårt att använda stormbeteenden förutspå
National Hurricane Center är ansvarigt för att studera alla atlantiska cykloner. Dess forskare samordnar med regeringar och andra över Karibien och hela Atlanten. Och om det är något som alla dessa experter har lärt sig så är det att det är väldigt svårt att förutse orkaner väl.
Men det har inte hindrat meteorologer från att försöka – och lyckas. De har lärt sig att det är viktigt att samla in enorma massor av stormdata i realtid.
Deras arbete börjar när satellitbilder pekar ut en oorganiserad klot av regn- och åskväder någonstans i mitten av Atlanten mellan 10 och 25 grader nordlig latitud. Orkancentret skickar expertpiloter och meteorologer för att ta en titt. De slår sig ihop med det amerikanska flygvapnet för att flyga specialutrustade turbopropplan in i stormen. Dessa luftburna stormjagare kommer att trotsa vindar som överstiger 290 kilometer (180 miles) per timme för att spåra en cyklons beteende och väg.
Instrument ombord skickar tillbaka avläsningar av temperatur, vindhastighet, vindriktning, fuktighet och lufttryck. Med dessa data börjar stormexperterna undersöka chansen att dessa åskskurar kommer att växa till ett system som så småningom kan växa till en orkan. Och de kommer att fortsätta att spåra en storms utvecklande egenskaper under hela dess liv.
Meteorologer är utbildade till atmosfärsfysiker. De använder datorer och komplex matematik för att beskriva – och sedan undersöka – rörelsen av gaser och vattendroppar i atmosfären.
Förklarare: Vad är en datormodell?
Prognosmakare använder datorbehandlade realtidsdata och observationer för att göra en välgrundad gissning om hur stormen kommer att bete sig inom de närmaste timmarna till dagarna. Vart ska det ta vägen? Hur stark blir den? Noggrannhet spelar roll när oräkneliga liv och egendom värda miljarder dollar kan stå på spel.
Förklarare: Väder- och väderprognoser
Forskare har en ganska bra idé om var en cyklon kommer att röra sig under den kommande halvdagen. Dess förutsagda väg kommer att tendera att vara avstängd med högst cirka 47 kilometer (30 miles). Men när prognoserna går längre in i framtiden blir deras förutsägelser mycket mindre säkra.
Fem dagar senare kan en storms projicerade väg vara borta med cirka 350 kilometer (220 miles). Eller så kan det vara ganska korrekt. Den fem dagar långa prognosen för Florens landföring, till exempel, var endast 24 kilometer (15 miles).
Ett turbopropflygplan för orkanjägare gör sitt sista inträde i Florens den 10 september.
Beteenden som påverkar en cyklons kraft är svårare att förutse. En anledning: De kan påverkas mycket av vad som händer i den övre atmosfären. Det är en region som forskarnas verktyg inte lätt kan observera. Experter har därför vänt sig till datorer och bett dem att “modellera” vad de tror händer där.
Men de modellerna kommer ibland till korta. De visar till exempel inte exakt hur luft lämnar ögat på en orkan för att flöda över och ut ur en storm. Ändå kan det som händer i den zonen påverka hur snabbt en cyklons hastighet ökar.
Att få en bättre förståelse för snabbt förstärkande stormar kan hjälpa till att förutse de mest intensiva orkanerna. Det beror på att de starkaste cyklonerna sannolikt kommer att genomgå en så snabb överladdning. Detta var slutsatsen av en studie från 2016 i Nature Communications.
Chia-Ying Lee ledde det. Hon är klimatmodellerare vid International Research Institute for Climate and Society. Det är vid Columbia University i Palisades, NY. Hennes team tittade på alla större cykloner över hela världen mellan 1981 och 2012. De fann att nästan åtta av tio stora cykloner nu förstärks snabbt åtminstone en gång under en storms livstid.
Den potentiella rollen av en uppvärmningsförändring
Vissa forskare tror att klimatförändringar kommer att göra detta beteende ännu vanligare. Bland dem finns Kerry Emanuel vid Massachusetts Institute of Technology i Cambridge. Han misstänker att framtida atlantorkaner kommer att bli allt farligare.
Hans egna analyser, har han skrivit, tyder på att under de kommande 80 åren kan andelen stormar “som intensifieras snabbt precis innan landföringen öka avsevärt.”
Det finns vetenskap som stöder varför det är vettigt.
Floder av luft i den övre atmosfären blåser från väst till öst. Kända som jetströmmar, de bildas vid gränsen mellan varm och kall luft.
Torr luft värms upp snabbare än fuktig luft. Detta förklarar varför den torra luften vid jordens poler har värmts upp snabbare än vid ekvatorn. Den ojämna uppvärmningen kan bromsa jetströmmen. En sådan avmattning tenderar i sin tur att försvaga styrströmmarna inom jetplanen – de vindar som pressar vädersystemen.
Svagare styrströmmar kan påverka hur snabbt en orkan rör sig. Om man dröjer sig kvar över ett område med mycket varmt vatten riskerar det nu att förstärkas explosivt, konstaterar Emanuel.
Eftersom en sådan snabb uppgång av en cyklons hastighet är svår att förutsäga, säger han att det finns en risk för att många orkaner i framtiden kan landa med lite långvarig varning till drabbade samhällen. Och detta, tillägger han, kan leda “till högre frekvenser av skador och dödsfall.”
Men forskarna är ännu inte säkra på något av detta. Uppgifter om stormar går tillbaka till 1800-talet. Satelliter har dock bara tittat på orkaner under de senaste decennierna. Idag tillåter de meteorologer att titta på mindre kraftfulla tropiska system i avlägsna områden som människor troligen skulle ha missat tidigare. Och det gör det svårt att säkert veta hur många stormar som snurrat upp under åren innan dagens exakta upptäcktsmetoder. Så medan vissa forskare hävdar att det totala antalet stormar ökar, är det omöjligt att veta säkert. Det komplicerar frågor kring forskning om den snabba förstärkningen av cykloner.
Kommer fler stormar att snabbt svänga upp för att bli jättestora i framtiden? Vi får bara vänta och se. Och, naturligtvis, fortsätt studera detaljerna om hur och var de utvecklas.
Leave a Reply