A mudança climática afeta os ciclones tropicais de várias maneiras: uma intensificação da precipitação e da velocidade do vento, um aumento na frequência de tempestades muito intensas e uma extensão do polo onde os ciclones atingem a máxima estão entre as consequências da mudança climática induzida pelo homem.IPCC, 2021: Summary for Policymakers. In: Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Masson-Delmotte, V., P. Zhai, A. Pirani, S.L. Connors, C. Péan, S. Berger, N. Caud, Y. Chen, L. Goldfarb, M. I. Gomis, M. Huang, K. Leitzell, E. Lonnoy, J. B. R. Matthews, T. K. Maycock, T. Waterfield, O. Yelekçi, R. Yu, and B. Zhou (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York City, US, pp. 8–9; 15–16, doi:10.1017/9781009157896.001. Os ciclones tropicais usam ar quente e úmido como fonte de energia ou combustível. Como a mudança climática está aquecendo as temperaturas dos oceanos, há potencialmente mais desse combustível disponível.

Entre 1979 e 2017, houve um aumento global na proporção de ciclones tropicais de categoria 3 e superior na escala Saffir-Simpson. A tendência foi mais clara no norte do Oceano Índico, Atlântico Norte e no . No norte do Oceano Índico, especialmente no Mar da Arábia, a frequência, a duração e a intensidade dos ciclones aumentaram significativamente. Houve um aumento de 52% no número de ciclones no Mar da Arábia, enquanto o número de ciclones muito graves aumentou 150% entre 1982 e 2019. Enquanto isso, a duração total dos ciclones no Mar da Arábia aumentou em 80%, enquanto a dos ciclones muito graves aumentou em 260%. No Pacífico Norte, os ciclones tropicais têm se deslocado em direção ao polo, para águas mais frias, e não houve aumento de intensidade nesse período. Com o aquecimento da Predefinição:Convert/C-change, espera-se que uma porcentagem maior (+13%) de ciclones tropicais atinja a força das categorias 4 e 5. Um estudo de 2019 indica que a mudança climática tem impulsionado a tendência observada de rápida intensificação dos ciclones tropicais na bacia do Atlântico. Os ciclones que se intensificam rapidamente são difíceis de prever e, portanto, representam um risco adicional para as comunidades costeiras.Collins, M.; Sutherland, M.; Bouwer, L.; Cheong, S.-M.; et al. (2019). "Chapter 6: Extremes, Abrupt Changes and Managing Risks" (PDF). IPCC Special Report on the Ocean and Cryosphere in a Changing Climate. p. 602. Arquivado (PDF) do original em 20 de Dezembro de 2019. Consultado em 6 de Outubro de 2020.

O ar mais quente pode reter mais vapor de água: o teor máximo teórico de vapor de água é dado pela , que produz um aumento de ≈7% no vapor de água na atmosfera por aquecimento. Todos os modelos que foram avaliados em um documento de revisão de 2019 mostram um aumento futuro das taxas de precipitação. A elevação adicional do nível do mar aumentará os níveis de tempestade.Collins, M.; Sutherland, M.; Bouwer, L.; Cheong, S.-M.; et al. (2019). "Chapter 6: Extremes, Abrupt Changes and Managing Risks" (PDF). IPCC Special Report on the Ocean and Cryosphere in a Changing Climate. p. 603. Arquivado (PDF) do original em 20 de Dezembro de 2019. Consultado em 6 de Outubro de 2020. É plausível que as ondas de vento extremas aumentem como consequência das mudanças nos ciclones tropicais, agravando ainda mais os perigos de tempestades para as comunidades costeiras. Prevê-se que os efeitos combinados de enchentes, tempestades e inundações terrestres (rios) aumentem devido ao aquecimento global.

Atualmente, não há consenso sobre como as mudanças climáticas afetarão a frequência geral dos ciclones tropicais. A maioria dos modelos climáticos mostra uma frequência reduzida nas projeções futuras. Por exemplo, um artigo de 2020 que comparou nove modelos climáticos de alta resolução constatou reduções robustas na frequência no sul do Oceano Índico e no hemisfério sul em geral, enquanto encontrou sinais mistos para os ciclones tropicais do hemisfério norte. As observações mostraram pouca mudança na frequência geral de ciclones tropicais em todo o mundo, com aumento da frequência no Atlântico Norte e no Pacífico central, e reduções significativas no sul do Oceano Índico e no oeste do Pacífico Norte. Houve uma expansão em direção ao polo da latitude em que ocorre a intensidade máxima dos ciclones tropicais, o que pode estar associado à mudança climática. No Pacífico Norte, também pode ter havido uma expansão para o leste. Entre 1949 e 2016, houve uma desaceleração nas velocidades de translação de ciclones tropicais. Ainda não está claro até que ponto isso pode ser atribuído à mudança climática: nem todos os modelos climáticos mostram essa característica.

Histórico

Um ciclone tropical é um sistema de tempestade de rotação rápida caracterizado por um centro de baixa pressão, uma circulação atmosférica fechada de baixo nível, ventos fortes e um arranjo em espiral de tempestades que produzem chuva forte ou rajadas de vento. A maioria desses sistemas se forma todos os anos em uma das sete bacias de ciclones tropicais, que são monitoradas por diversos serviços meteorológicos e centros de alerta.

Os fatores que determinam a atividade dos ciclones tropicais são relativamente bem compreendidos: níveis do mar mais quentes são favoráveis aos ciclones tropicais, assim como uma média troposfera instável e úmida, enquanto o cisalhamento vertical do vento os suprime. Todos esses fatores mudarão com a mudança climática, mas nem sempre fica claro qual fator predomina.

Os ciclones tropicais são conhecidos como furacões no Oceano Atlântico e no nordeste do Oceano Pacífico, tufões no noroeste do Oceano Pacífico e ciclones no sul do Pacífico ou no Oceano Índico. Basicamente, todos são o mesmo tipo de tempestade.

Dados e modelos

alt=Heat content55-07.png|miniaturadaimagem|Conteúdo de calor global do oceano nos 700 m superiores do oceano

Medição Com base em imagens de satélite, a técnica de Dvorak é a principal técnica usada para estimar globalmente a intensidade de ciclones tropicais.

A intensidade potencial (PI) dos ciclones tropicais pode ser calculada a partir de dados observados, principalmente derivados de perfis verticais de temperatura, umidade e temperaturas da superfície do mar (SSTs). A energia potencial convectiva disponível (CAPE) foi calculada a partir de estações de radiossonda em partes dos trópicos de 1958 a 1997, mas é considerada de baixa qualidade. O Índice de Dissipação de Energia (PDI) representa a dissipação total de energia para o Atlântico Norte e o oeste do Pacífico Norte, e está fortemente correlacionado com as SSTs tropicais. Existem várias escalas de ciclones tropicais para classificar um sistema. alt=North Atlantic Tropical Cyclone Activity According to the Accumulated Cyclone Energy Index 1950–2015.png|miniaturadaimagem|Atividade de ciclones tropicais do Atlântico Norte de acordo com o Índice de Energia Acumulada de Ciclones, 1950-2020. Para ver um gráfico ACE global, acesse este link.

Registro histórico Desde a era dos satélites, que começou por volta de 1970, as tendências são consideradas suficientemente sólidas no que diz respeito à conexão entre tempestades e temperaturas da superfície do mar. Existe um consenso de que houve períodos de tempestades ativas no passado mais distante, mas o Índice de Dissipação de Energia relacionado à temperatura da superfície do mar não era tão alto. A é a ciência da atividade de ciclones tropicais do passado por meio de proxies geológicos (sedimentos de inundação) ou registros documentais históricos, como naufrágios ou anomalias de anéis de árvores. Desde 2019, os estudos de paleoclima ainda não são suficientemente consistentes para tirar conclusões sobre regiões mais amplas, mas fornecem algumas informações úteis sobre locais específicos.

Modelagem de ciclones tropicais Os modelos climáticos são usados para estudar as mudanças futuras esperadas na atividade ciclônica. Os modelos climáticos de baixa resolução não podem representar a convecção diretamente e, em vez disso, usam para aproximar os processos de menor escala. Isso apresenta dificuldades para os ciclones tropicais, pois a convecção é uma parte essencial da física dos ciclones tropicais.

Os modelos globais de alta resolução e os modelos climáticos regionais podem ser mais intensivos em termos de computação, dificultando a simulação de ciclones tropicais suficientes para uma análise estatística robusta. No entanto, com os crescentes avanços tecnológicos, os modelos climáticos melhoraram a capacidade de simulação da frequência e intensidade dos ciclones tropicais.

Um desafio que os cientistas enfrentam ao modelar é determinar se as mudanças recentes nos ciclones tropicais estão associadas à força antropogênica ou se essas mudanças ainda estão dentro de sua variabilidade natural. Isso fica mais evidente ao examinar os ciclones tropicais em resoluções temporais mais longas. Um estudo constatou uma tendência de diminuição das tempestades tropicais ao longo da costa leste da Austrália em um registro histórico de um século.

Mudanças nos ciclones tropicais alt=November 1970 Bhola Cyclone Repair.jpg|miniaturadaimagem|300x300px|Cyclone Bhola em 1970 Antes de atingir a terra. Tornou-se o ciclone tropical mais mortal já registrado, com mais de 300.000 vítimas. A mudança climática pode afetar os ciclones tropicais de várias maneiras: a intensificação da precipitação e da velocidade do vento, a diminuição da frequência geral, o aumento da frequência de tempestades muito intensas e a extensão do polo onde os ciclones atingem a intensidade máxima estão entre as possíveis consequências da mudança climática induzida pelo homem.

Chuvas O ar mais quente pode reter mais vapor de água: o teor máximo teórico de vapor de água é dado pela relação Clausius-Clapeyron, que produz um aumento de ≈7% no vapor de água na atmosfera por aquecimento de 1 °C. Todos os modelos que foram avaliados em um documento de revisão de 2019 mostram um aumento futuro das taxas de precipitação, que é a chuva que cai por hora. A Organização Meteorológica Mundial declarou em 2017 que a quantidade de precipitação do furacão Harvey muito provavelmente havia aumentado devido às mudanças climáticas.

A área de precipitação de um ciclone tropical (em contraste com a taxa de chuva) é controlada principalmente pela temperatura da superfície do mar (SST) em seu ambiente — em relação à média tropical de SST, chamada de temperatura relativa da superfície do mar. À medida que a SST relativa aumenta, a área de precipitação se expande para fora, acompanhada pela expansão do campo de ventos da tempestade. Os maiores ciclones tropicais são observados na região tropical do oeste do Pacífico Norte, onde se encontram os maiores valores de SST relativa e umidade relativa na média troposfera. Supondo que as temperaturas oceânicas aumentem de maneira uniforme, um clima em aquecimento provavelmente não afetará a área de precipitação.

Intensidade