Usikre data om orkaner

To sesonger med kraftige orkaner har utløst en intens debatt blant vindforskere. Oppstår det flere kraftige orkaner enn normalt? Har dette eventuelt noe med global oppvarming å gjøre?

Publisert

I en verden hvor menneskeskapte klimaendringer har blitt det mest medieprofilerte miljøspørsmålet, kan det være fristende å bruke naturkatastrofer som orkanen Katrina for å illustrere hvor galt det bærer hen.

Det gjør for eksempel Al Gore i sin film An inconvenient truth, som går på norske kinoer i disse dager. Han er ikke alene.

Også en voksende gruppe i orkanforskermiljøet kobler de sterke orkanene vi har sett i det siste, opp mot menneskenes forurensende utslipp i atmosfæren.

Har utløst debatt

Etter den intense orkansesongen i 2005 har det blitt publisert en lang rekke forskningsrapporter på et forskningsfelt hvor det var relativt vindstille før Katrina brakte død og ødeleggelse til USA.

Dette har utløst en svært hissig debatt innad i miljøet. Flere orkanforskere mener nemlig at det ikke finnes grunnlag for å hevde at menneskenes forurensning har skapt flere og kraftigere orkaner.

syklon, orkan eller tyfon

I meteorologien bruker man begrepet syklon generelt om lavtrykk.

Dette er også en vanlig, men upresis betegnelse på ulike typer stormer, som for eksempel tropisk lavtrykk.

Andre benevnelser på det samme fenomenet er orkan, syklon eller taifun.

De offisielle internasjonale definisjonene er som følger:

Et tropisk lavtrykk har vind opp til 17 meter i sekundet. Tropisk storm har vindstyrke mellom 17 og 33 meter i sekundet, mens tropisk orkan eller taifun har vindstyrke på over 33 meter i sekundet (119 kilometer i timen).

Begrepet tropisk lavtrykk brukes ofte om alle tre kategoriene.

Betegnelsen orkan (hurricane) brukes særlig i amerikanske farvann, taifun/tyfon i det vestlige Stillehavet, og syklon i Indiske hav.

Vindretningen er mot klokka (fra vest til øst) på den nordlige halvkule, og med klokka (fra øst til vest) på den sørlige halvkule.

Du kan lese mer om fenomenet her.

Hovedargumentene er at dataene er for dårlige, og at den siste tidens orkaner er del av naturlige svingninger.

Disse forskerne er åpne for at menneskene kan ha endret noe i klimasystemet som også påvirker orkanene.

De påpeker imidlertid at det foreløpig ikke finnes det ikke god nok dokumentasjon til å understøtte påstanden om at CO2-utslippene har ført til sterkere orkaner.

Varmere hav

Ved første øyekast virker det kanskje logisk med en forbindelse mellom global oppvarming og sterkere orkaner.

Tropiske sykloner blir født over hav, hvor masser av roterende luft plukker opp mer og mer energi fra varmt overflatevann.

Så fort vindstyrken er oppe på mer enn 33 meter i sekundet, snakker vi om en syklon, orkan eller tyfon, alt etter hvor i verden den befinner seg (se faktaboks).

Argumentasjonen går ut på at et varmere hav gjør at stormene kan plukke opp mer energi, og bli kraftigere.

Temperaturen i de orkandannende regionene i Atlanterhavet og Stillehavet har økt med mellom 0,32 og 0,67 grader celsius i løpet av de siste 100 årene.

Både 2004 og 2005 var kraftige orkansesonger.

Emanuel og Webster

To amerikanske studier la i fjor grunnlaget for kontroversen som nå verserer i forskningsmiljøet.

I august 2005 publiserte atmosfæreforskeren Kerry Emanuel ved MIT en studie som sa at både varigheten av syklonene og maksimum vindhastighet hadde økt med rundt 50 prosent de siste 50 årene - mest sannsynlig på grunn av økt temperatur i havoverflaten.

Den andre artikkelen kom i september, like etter at orkanen Katrina hadde kostet mer enn 1 800 mennesker livet langs den amerikanske kysten.

Peter Webster ved Georgia Institute of Technology så da på forekomsten av kraftige orkaner, og rapporterte om flere orkaner i kategori fire (ekstrem) eller fem (katastrofal) de siste 35 årene.

"Flyfoto tatt inne i øyet i orkanen Katrina."
"Flyfoto tatt inne i øyet i orkanen Katrina."



Etter det har det haglet inn med forskningsrapporter og meningsytringer på dette temaet, og debatten er intens. Under følger noen av de mest omstridte sidene ved saken.

Verste syklon i 1970

I november 1970 vokste en tropisk storm til en syklon i Bengalbukta. Den traff Bangladesh, og ble en naturkatastrofe som kostet opp mot en halv million menneskeliv.

Vi snakker om den verste orkankatastrofen i den kjente historien.

Merkelig nok eksisterer det ingen offisielle data på hvor kraftig denne orkanen var. I databasen over stormer i Det indiske hav, er denne orkanen oppført med en vindstyrke på null.

For orkanforskere er dette normalt. De historiske dataene på tropiske sykloner er nemlig mer hullete enn en Jarlsbergost.

Noen av hullene skyldes uregelmessige målinger av tidligere stormer. Andre huller skyldes at data har gått tapt. Syklonen i Bangladesh inntraff for eksempel i en periode da to databaser var i ferd med å bli slått sammen, og dataene gikk tapt under overføringen.

Landsea

Én av forskerne som påpeker at de historiske dataene for orkaner ikke er gode nok, er Chrisopher Landsea ved NOAA Hurricane Center i USA. I en artikkel i tidsskriftet Science i juli, argumenterer han for at dataene ikke er pålitelige nok til å kunne påvise langvarige trender.

Landsea peker på en tidligere underrapportering av ekstreme orkaner på grunn av fortidens dårligere metoder for å beregne vindstyrken.

Den viktigste metoden for å beregne styrken på en orkan, Dvorak-teknikken, ble oppfunnet i 1972. Den baserer seg på satellittbasert mønstergjenkjennelse. Ved å studere satellittbilder av stormene kan forskerne si noe om hvor kraftige de var.

Det finnes andre datakilder også. Siden 1940-tallet har det for eksempel blitt gjennomført rutinemessige rekognoseringsflygninger over Altanterhavsbassenget, men selv her er man svært avhengige av satellittbilder for å beregne stormenes intensitet. Flyene kan ikke overvåke hele bassenget, og er ikke i lufta hele tiden.

Ingen systematisk metode

Selv om Dvorak-teknikken ble oppfunnet i 1972 og raskt ble tatt i bruk av amerikanske meteorologer, ble den ikke rutinemessig tatt i bruk i resten av verden før på 1980-tallet.

Dermed fantes det altså ikke noen systematisk metode for å beregne vindstyrken på de fleste tropiske sykloner før dette.

I tillegg ble denne teknikken utviklet for visuelle bilder. Dermed var det ikke mulig å beregne vindstyrken om natten. I 1984 ble en ny metode for å analysere infrarøde bilder publisert, og det ble mulig å gjøre beregninger også om natten.

Man fant nemlig ut at temperaturkontrasten mellom orkanens varme øye og de kalde skyene på toppen av øyeveggen, gir en rimelig indikasjon på vindstyrken.

Bedre satellittbilder

I tillegg til bedre og mer systematiske måter å beregne vindstyrken på, har også satellittbildene blitt mye bedre etter hvert.

I 1975 var to geostasjonære satellitter tilgjengelige for global overvåkning. Begge hadde en oppløsning på ni kilometer for infrarøde bilder.

I dag er åtte satellitter tilgjengelige med en typisk oppløsning på fire kilometer i det infrarøde spekteret.

Dermed har vi fått flere og bedre estimater på vindstyrke i dag, enn vi hadde tidligere.

Bedre rutiner og teknikker

Landsea mener at man hadde en tendens til å undervurdere orkanenes styrke på 1970 og 1980-tallet. Når man ser på satellittbildene på nytt, med de forbedrede metodene, kommer man ofte frem til at vinden var sterkere enn tidligere antatt.

I tillegg har sentrene for orkanvarsling forbedret sine operasjonelle rutiner og teknikker.

- Dette har sannsynligvis også bidratt til diskontinuitet i estimatene av intensiteten på tropiske sykloner, og til at man identifiserte flere ekstreme tropiske sykloner fra 1990, skriver Landsea.

Kunstig trend

- Derfor er databaser over tropiske sykloner uhomogene og har sannsynligvis en kunstig trend med stigende intensitet, i regioner hvor man først og fremst er avhengig av satellittbilder for overvåkning, skriver han.

"Satellittbilde av orkanen Katrina, tatt 29. august 2005." (Foto: NASA)
"Satellittbilde av orkanen Katrina, tatt 29. august 2005." (Foto: NASA)



For å illustrere poenget viser han til fem sykloner som er oppført i det nordindiske bassenget i kategori tre eller svakere (orkaner graderes fra én til fem, med fem som den sterkeste).

I dag ville alle disse fem sannsynligvis bli klassifisert som ekstreme sykloner (kategori fire eller fem).

Landsea forklarer at det pågår et arbeid med å analysere gamle satellittbilder på nytt, med de nye metodene. Dette arbeidet antyder at det finnes minst 70 sykloner i perioden 1978-1990 som tidligere ikke har blitt identifisert som kategori fire eller fem, hvor de hører hjemme.

- Alvorlig tvil

- Pre-1990 data for tropiske sykloner i alle bassenger er fulle av store usikkerheter, hull, og skjevheter. Trendanalyser for ekstreme tropiske sykloner er upålitelige på grunn av operasjonelle endringer som kunstig har resultert i at flere intense tropiske sykloner blir registrert, noe som kaster alvorlig tvil over det å knytte slike trender til global oppvarming, skriver Landsea.

Debatten dreier seg også om mer enn bare de usikre historiske dataene. For eksempel er det mange som peker på den mangelfulle forståelsen av hvilke faktorer som påvirker orkanintensiteten. Faktisk har ikke forskerne helt forstått hvordan orkanene oppstår.

De er i alle fall ikke enige om hvordan varmere hav vil påvirke dannelsen av orkaner.

Enige om noe

Orkanforskerne er imidlertid enige om noen ting:

Det ene er at nye analyser av databasene over tidligere orkaner er nøkkelen til å løse den vitenskapelige konflikten.

Det andre er at orkanaktiviteten har naturlige svingninger. Landsea og kollegaer advarte for eksempel i 2001 om at orkanaktiviteten i Atlanterhavet ville komme til å øke og kanskje forbli høy i flere tiår - uten at dette hadde noe med global oppvarming å gjøre.

Det tredje de kan si seg enige om er at den eksplosive befolkningsøkningen i kystområdene gjør at stadig flere mennesker risikerer å bli rammet av ødeleggende orkaner.

Uttalelse

Faktisk gikk en gruppe forskere med ulike standpunkt i denne debatten sammen om en felles uttalelse i juli i år, som sa at dette utgjør et større problem når det gjelder orkaner.

- Debatten om global oppvarming bør ikke distrahere fra det viktigste orkanproblemet som USA står overfor: Den stadig økende konsentrasjonen av mennesker og rikdom i sårbare kystregioner, skriver de i uttalelsen.

- Mange forskere og ingeniører advarte om trusselen mot New Orleans lenge før klimaendringene ble seriøst vurdert, og Katrina-lignende stormer eller verre var (og er) uunngåelige selv i et stabilt klima, skriver de.

- Det mer presserende problemet med vår lemen-lignende marsj mot havet trenger øyeblikkelig og vedvarende oppmerksomhet. Vi ber statsledere og industrien om å gjennomføre en grundig evalueringer av byggepraksis, forsikring, landområdebruk og katastrofehåndtering som i øyeblikket skaper en stadig økende sårbarhet for orkaner, avslutter de.

Referanser:

Christopher W. Landsea, Bruce A. Harper, Karl Hoarau, John A. Knaff; Can We Detect Trends in Extreme Tropical Cyclones?; Science 28. july 2006; vol. 313; no. 5786; s. 452 - 454; doi: 10.1126/science.1128448.

Kerry Emanuel; Increasing destructiveness of tropical cyclones over the past 30 years; Nature, 4. august 2005; vol. 436, doi:10.1038/nature03906.

P. J. Webster, G. J. Holland, J. A. Curry, H.-R. Chang; Changes in Tropical Cyclone Number, Duration, and Intensity in a Warming Environment; Science 16. september 2005; vol. 309. no. 5742, s. 1844 - 1846; doi: 10.1126/science.1116448.

Stanley B. Goldenberg, Christopher W. Landsea, Alberto M. Mestas-Nuñez, William M. Gray; The Recent Increase in Atlantic Hurricane Activity: Causes and Implications; Science; 20. july 2001; vol. 293. no. 5529, s. 474 - 479; doi: 10.1126/science.1060040.

Lenker:

National Oceanic & Atmospheric Administration - USA (NOAA): Hurricanes
Massachusetts Institute of Technology (MIT): Hurricanes growing fiercer with global warming
National Center for Atmospheric Research: Hurricanes Are Getting Stronger, Study Says
Kerry Emanuel: Hjemmeside
Christopher Landsea; Hjemmeside
Peter Webster Kerry Emanuel, Richard Anthes, Judith Curry, James Elsner, Greg Holland, Phil Klotzbach, Tom Knutson, Chris Landsea, Max Mayfield, Peter Webster; Statement on the U.S. Hurricane Problem