该研究的作者在《自然-地球科学》杂志上写道，热带气旋--飓风和台风--可能在各自的半球向北和向南迁移，因为地球因人为的温室气体排放而变暖。2020年的亚热带风暴Alpha，第一个被观察到在葡萄牙登陆的热带气旋，以及今年在康涅狄格州登陆的飓风Henri，可能是这种风暴的预兆。

“这代表了一个重要的、被低估的气候变化风险，”研究第一作者Joshua Studholme说，他是耶鲁大学文理学院地球和行星科学系的物理学家，也是今年早些时候发表的联合国政府间气候变化专门委员会第六次评估报告的作者之一。

Studholme说：“这项研究预测，21世纪的热带气旋将可能出现在比过去300万年地球上的情况更广泛的纬度范围。”

该研究的共同作者是耶鲁大学海洋和大气科学教授Alexey Fedorov、Shirshov海洋学研究所的Sergey Gulev、麻省理工学院的Kerry Emanuel和雷丁大学的Kevin Hodges。

虽然热带气旋的增加通常被认为是气候变化的预兆，但关于它们对地球平均温度的敏感程度仍有许多不清楚的地方。在20世纪80年代，该研究的共同作者Emanuel利用经典热力学的概念预测全球变暖将导致更强烈的风暴--这一预测在观察记录中得到了验证。

然而，热带气旋和气候之间关系的其他方面仍然缺乏基于物理的理论。例如，对于风暴的总数是否会随着气候变暖而增加或减少，或者为什么地球每年会经历大约90个这样的事件，科学家们并没有达成一致。

Fedorov说：“热带气旋在未来将如何变化，存在很大的不确定性。然而，多个证据表明，即使热带气旋的总频率没有增加，我们也可能在中纬度地区看到更多的热带气旋，这一点仍在积极争论之中。再加上预期的热带气旋平均强度的增加，这一发现意味着在地球变暖的气候下，热带气旋带来的风险更高。”

通常情况下，热带气旋在低纬度地区形成，这些地区可以接触到热带海洋的温暖水域，并且远离急流的切变影响。地球的自转导致雷暴集群聚集并旋转起来，形成涡流，成为热带气旋。飓风形成的其他机制也存在。

研究人员说，随着气候变暖，赤道和两极之间的温差将减少。在夏季，这可能会导致喷气流减弱甚至分裂，在中纬度地区为热带气旋的形成和加强打开一扇窗。

在这项研究中，Studholme、Fedorov和他们的同事分析了地球上遥远的过去的温暖气候的数值模拟，最近的卫星观测，和各种天气和气候预测，以及管理大气对流和行星尺度风的基本物理学。例如，他们指出，在始新世（5600万至3400万年前）和上新世（530万至260万年前）纪元期间，模拟较温暖的气候，看到热带气旋在较高纬度形成和加强。

“在进行未来的飓风预测时，核心问题是用于气候预测的模型没有足够的分辨率来模拟现实的热带气旋，”耶鲁大学的博士后研究员Studholme说。“相反，通常使用几种不同的、间接的方法。然而，这些方法似乎扭曲了热带气旋如何形成和发展的基本物理学。其中一些方法还提供了相互矛盾的预测。”

这项新研究通过分析当前气候模型中无法体现的太小规模的飓风物理学与地球喷流和南北空气循环（被称为哈德里环流圈）的更好的模拟动态之间的联系得出其结论。

关键词： 科学探索 研究：21世纪飓风和台风将扩展到中纬度地区