พายุหมุนเขตร้อน
แนวโน้มกัมมันตภาพระยะยาว

จำนวนพายุในมหาสมุทรแอตแลนติกเพิ่มขึ้นนับแต่ปี 1995 แต่ไม่มีแนวโน้มทั่วโลกชัดเจน จำนวนพายุหมุนเขตร้อนทั่วโลกต่อปีอยู่ระหว่าง 87 ± 10 ลูก ทว่า ความสามารถของนักภูมิอากาศวิทยาในการวิเคราะห์ข้อมูลระยะยาวในแอ่งบางแอ่งถูกจำกัดจากการขาดข้อมูลในอดีตที่น่าเชื่อถือในบางแอ่ง ส่วนใหญ่ในซีกโลกใต้ ขณะที่สังเกตว่าจำนวนพายุหมุนเขตร้อนที่มีการระบุในภูมิภาคใกล้ออสเตรเลียมีแนวโน้มลดลงอย่างสำคัญ (โดยอาศัยข้อมูลคุณภาพสูงและพิจารณาอิทธิพลของเอลนีโญ-ความผันแปรของระบบอากาศในซีกโลกใต้แล้ว) นอกจากนั้น มีหลักฐานบางส่วนว่าพายุหมุนมีความรุนแรงเพิ่มขึ้น เคอร์รี อีมานูเอลระบุว่า "บันทึกกัมมันตภาพของเฮอริเคนทั่วโลกแสดงแนวโน้มเพิ่มขึ้นทั้งความเร็วลมสูงสุดและระยะเวลาของเฮอริเคน พลังงานที่ปลดปล่อยจากเฮอริเคนโดยเฉลี่ย (เมื่อพิจารณาเฮอริเคนทั่วโลกแล้ว) ดูเหมือนเพิ่มขึ้นประมาณร้อยละ 70 ในช่วงราว 30 ปีหลัง สอดคล้องกับความเร็วลมสูงสุดที่เพิ่มขึ้นร้อยละ 15 และระยะเวลาของพายุเพิ่มขึ้นร้อยละ 60"
พายุแอตแลนติกก่อให้เกิดความเสียหายเป็นเงินมากขึ้น โดยประจักษ์จากข้อเท็จจริงว่าพายุที่ก่อให้เกิดมูลค่าความเสียหายมากที่สุดในสหรัฐห้าในสิบลูกเกิดขึ้นหลังปี 1990 ข้อมูลขององค์การอุตุนิยมวิทยาโลกระบุว่า "ผลกระทบทางสังคมที่เพิ่มขึ้นจากพายุหมุนเขตร้อนในช่วงปีหลังส่วนใหญ่เกิดจากมีความหนาแน่นของประชากรและโครงสร้างพื้นฐานในพื้นที่ชายฝั่งเพิ่มขึ้น" นักรัฐศาสตร์ พิเอลเกและคณะ (2008) ปรับมาตรฐานความเสียหายจากเฮอริเคนในสหรัฐตั้งแต่ปี 1900–2005 เป็นค่าปี 2005 และพบว่าไม่พบแนวโน้มความเสียหายสัมบูรณ์เพิ่มขึ้น คริสต์ทศวรรษ 1970 และ 1980 มีความโดดเด่นเพราะมีปริมาณความเสียหายต่ำมากเมื่อเทียบกับทศวรรษอื่น คริสต์ทศวรรษ 1996–2005 เป็นทศวรรษที่มีมูลค่าความเสียหายสูงสุดเป็นอันดับสองใน 11 ทศวรรษหลัง รองจากคริสต์ทศวรรษ 1926–1935
พื้นที่ชายฝั่งหลางแห่งมีประชากรเบาเบางระหว่างท่าเรือขนาดใหญ่มีสาเหตุส่วนหนึ่งเพราะภัยเฮอริเคน ทั้งนี้ ก่อนมีการท่องเที่ยวด้วยรถยนต์ ฉะนั้น อาจไม่มีการวัดเฮอริเคนส่วนที่รุนแรงที่สุดที่พัดถล่มชายฝั่งในบางโอกาส ผลการทำลายเรือและการขึ้นฝั่งห่างไกลรวมกันจำกัดจำนวนเฮอริเคนรุนแรงในบันทึกทางการอย่างมากก่อนยุคอากาศยานสำรวจเฮอริเคนและอุตุนิยมวิทยาด้วยดาวเทียม แม้บันทึกแสดงว่ามีจำนวนและกำลังของเฮอริเคนรุนแรงเพิ่มขึ้น แต่ผู้เชี่ยวชาญยังข้องใจกับข้อมูลชั้นต้นนี้
จำนวนและกำลังของพายุเฮอริเคนแอตแลนติกอาจมีวัฏจักรนาน 50–70 ปี หรือเรียก ความผันแปรหลายทศวรรษแอตแลนติก นีเบิร์กและคณะสร้างภาพใหม่ซึ่งกัมมันตภาพของเฮอริเคนใหญ่แอตแลนติกย้อนไปถึงค้นคริสต์ศตวรรษที่ 18 และพบว่ามีห้าช่วงเวลาที่มีเฮอริเคนใหญ่โดยเฉลี่ย 3–5 ลูกต่อปีและกินเวลา 40–60 ปี และมีหกช่วงเวลาที่มีเฮอริเคนใหญ่โดยเฉลี่ย 1.5–2.5 ลูกต่อปีและกินเวลา 10–20 ปี ช่วงเวลาเหล่านี้สอดคล้องกับความผันแปรหลายทศวรรษแอตแลนติก ความผันแปรหลักทศวรรษซึ่งสัมพันธ์กับการแผ่รังสีดวงอาทิตย์เป็นสาเหตุให้ส่งเสริมหรือลดจำนวนเฮอริเคนใหญ่ 1–2 ลูกต่อปีมาโดยตลอด
แม้พายุเฮอริเคนพบบ่อยขึ้นนับแต่ปี 1995 แต่มีฤดูกาลเฮอริเคนจำนวนน้อยที่มีจำนวนพายุเกินปกติระหว่างปี 1970–94 เกิดเฮอริเคนทำลายล้างบ่อยตั้งแต่ปี 1926 ถึง 1960 ซึ่งรวมเฮอริเคนนิวอิงแลนด์ใหญ่หลายลูก มีพายุหมุนเขตร้อนแอตแลนติกก่อตัว 21 ลูกในปี 1933 ซึ่งเป็นสถิติปีที่เกิดพายุหมุนเขตร้อนมากที่สุดอยู่จนปี 2005 ซึ่งเกิดพายุ 28 ลูก พายุหมุนเขตร้อนเกิดไม่บ่อยระหว่างฤดูกาล 1900–25 ทว่ามีพายุรุนแรงหลายลูกก่อตัวขึ้นระหว่างปี 1870–99 ระหว่างฤดูกาลปี 1887 มีพายุหมุนเขตร้อนก่อตัว 19 ลูก ในจำนวนนี้เป็นสถิติ 4 ลูกเกิดขึ้นระหว่างวันที่ 1 ถึง 11 พฤศจิกายนทวีกำลังแรงขึ้นเป็นเฮอริเคน ทว่า เกิดเฮอริเคนน้อยในคริสต์ทศวรรษ 1840 ถึง 1860 ทว่ามีหลายลูกพัดถล่มในต้นคริสต์ศตวรรษที่ 19 รวมทั้งพายุปี 1821 ที่พัดถล่มนครนิวยอร์กโดยตรง ผู้เชี่ยวชาญด้านลมฟ้าอากาศในอดีตบางคนกล่าวว่า พายุเหล่านี้อาจมีกำลังแรงถึงระดับ 4 ทีเดียว
ฤดูกาลเฮอริเคนกัมมันต์เหล่านี้มีมาก่อนดาวเทียมครอบคลุมแอ่งแอตแลนติก ก่อนเริ่มยุคดาวเทียมในปี 1960 พายุหมุนเขตร้อนหรือเฮอริเคนจะไม่ถูกตรวจพบเว้นเสียแต่อากาศยานสำรวจไปพบเข้า หรือเรือรายงานว่าแล่นผ่านพายุ หรือพายุพัดถล่มแผ่นดินที่มีประชากรอยู่อาศัย
บันทึกตัวแทนที่อาศัยการวิจัยการศึกษาตะกอนพายุในอดีต (paleotempestology) เปิดเผยว่ากัมมันตภาพเฮอริเคนใหญ่ตามชายฝั่งอ่าวเม็กซิโกแปรผันในมาตรเวลาเป็นศตวรรษถึงสหัสวรรษ เฮอริเคนใหญ่ไม่กี่ลูกพัดถล่มชายฝั่งระหว่าง 3000–1400 ปีก่อน ค.ศ. และอีกครั้งระหว่างสหัสวรรษล่าสุด ช่วงสงบเหล่านี้คั่นด้วยระยะกัมมันต์สูงระหว่าง 1400 ปีก่อน ค.ศ. และปี 1000 เมื่อชายฝั่งอ่าวถูกเฮอริเคนมหันตภัยพัดถล่มบ่อยครั้งและมีโอกาสที่พายุขึ้นฝั่งเพิ่มขึ้น 3–5 เท่า ความผันแปรรอบสหัสวรรษนี้เกิดจากการเลื่อนตำแหน่งระยะยาวของอะซอสไฮ (Azores High) ซึ่งอาจเชื่อมโยงกับการเปลี่ยนแปลงความเข้มของความผันแปรในแอตแลนติกเหนือ
สมมุติฐานอะซอสไฮมีว่า คาดหมายว่าจะมีรูปแบบตรงกันข้ามระหว่างชายฝั่งอ่าวเม็กซิโกและชายฝั่งแอตแลนติก ในยุคสงบ ตำแหน่งของอะซอสไฮที่อยู่ทางตะวันออกเฉียงเหนือมากกว่าจะจทำให้เฮอริเคนถูกเคลื่อนเข้าสู่ชายฝั่งแอตแลนติกมากขึ้น ระหว่างช่วงกัมมันต์สูง เฮอริเคนจะถูกเคลื่อนเข้าสู่ชายฝั่งอ่าวมากขึ้นเมื่ออะซอสไฮเลื่อนไปอยู่ในตำแหน่งทางตะวันตกเฉียงใต้มากขึ้นใกล้แคริบเบียน  การเลื่อนของอะซอสไฮสอดคล้องกับหลักฐานภูมิอากาศบรรพกาลซึ่งแสดงว่าภูมิอากาศที่แห้งกว่าในเฮติเกิดขึ้นกะทันหันระหว่าง 3,200 ปี 14C ก่อนปัจจุบัน และการเปลี่ยนแปลงสู่ภูมิอากาศที่ชื้นมากขึ้นในเกรตเพลนส์ระหว่างปลายสมัยโฮโลซีน เมื่อความชื้นจากหุบมิสซิสซิปปีถูกดึงขึ้นไปผ่านชายฝั่งอ่าวเม็กซิโก ข้อมูลชั้นต้นจากชายฝั่งแอตแลนติกเหนือดูสนับสนุนสมมติฐานอะซอสไฮ บันทึกตัวแทน 3,000 ปีจากทะเลสาบชายฝั่งในเคปค้อดระหว่าง 500–1000 ปีที่ผ่านมา ไล่เลี่ยกับที่ชายฝั่งอ่าวเป็นช่วงสงบของสหัสวรรษก่อน