2020年的飓风屡破纪录,若再不引起重视,人类将受到威胁
很明显,在2020年大西洋飓风季节开始之前,它将会很频繁。六个月后,我们回顾了一系列打破记录的事件,即使在11月30日这个飓风季节正式结束时,风暴可能仍然没有结束。这个季节生成了30个被命名的风暴,打破了2005年的记录,当时卡特里娜飓风袭击了新奥尔良。这是自20世纪50年代开始命名以来,风暴名称列表第二次被用完。有10次风暴迅速增强,这是自1995年以来未曾见过的。12个登陆美国,也创造了新的记录。其中6个登陆风暴的强度为飓风,与另一项纪录持平。大气科学家研究目标是更好地理解是什么推动了热带气旋的形成,以及气候变化如何在更长的时间尺度上影响它们。以下是有关2020年的调查结果,以及未来可能发生的情况。为什么2020年会有这么多风暴?
两个关键因素不幸地结合在一起,使得热带风暴的季节已经成熟。首先,拉尼娜现象在赤道太平洋形成,表层海水较冷,而且比预期的要强烈。赤道太平洋的冷却使得热带风暴更容易在大西洋形成并增强强度。这是因为拉尼娜减弱了热带大西洋上空的垂直风切变。垂直风切变(风速随海拔高度的变化)对风暴的发展具有极大的破坏性。- 热带风暴路径显示了2020年大西洋飓风季节的频繁程度。
随着拉尼娜现象在这个季节的形成,热带大西洋变得更加适宜风暴的形成和增强。第二个关键因素是大西洋,包括墨西哥湾和加勒比地区的极端温暖的温度。飓风的动力来自于海洋向大气的热量传递。因此,海洋表面温度决定了风暴在完美条件下可能达到的最大潜在强度——就像飓风强度的热力学“速度极限”。这个季节,包括有记录以来大西洋风暴最活跃的9月份在内,大西洋飓风盆地的海洋表面温度接近了历史最高水平。气候变化和它有什么关系?
这个季节故事的一个重要部分是我们正在目睹的大西洋变暖趋势,这是史无前例的,至少可以追溯到几千年前。海洋储存了大量被温室气体捕获的多余热量。由于人类活动(如燃烧化石燃料)导致温室气体浓度持续上升,未来几十年海洋表面平均温度可能会继续上升。- 2020年9月大西洋海洋表面温度高于1981-2010年的平均温度。
目前还不清楚气候变化是否导致了这个季节的极端多的风暴。在全球飓风频率方面没有可探测的趋势,计算机模拟研究得出了相互矛盾的结果。包括大西洋在内的世界各地都观测到越来越多的3、4和5级强风暴。由于海洋温度控制着热带气旋的潜在强度,气候变化很可能是这一趋势背后的原因,预计这一趋势将持续下去。美国还出现了更多的极端降雨风暴。想想2017年飓风哈维在休斯顿地区50英寸的降雨量,2018年佛罗伦萨在北卡罗来纳州30多英寸的降雨量。气候变暖在这里也起到了关键作用。随着温度的升高,更多的水能够蒸发到大气中,导致空气中的水分增加。这个季节有10场风暴经历了快速增强——24小时内最高风速增加了35英里每小时。迅速增强的风暴尤其危险,因为:
飓风劳拉和莎莉在这个季节登陆墨西哥湾海岸之前都迅速增强。埃塔在袭击尼加拉瓜之前迅速增强为4级,而仅仅两周后,约塔又在同一地点重复了同样的动作。- 卫星仪器捕捉到11月16日在尼加拉瓜登陆的飓风约塔。这幅图像显示了云层顶部的温度,从而告诉科学家云层有多高。
近几十年来,对热带气旋轨迹或路径的预测有了显著改善,甚至可以提前5天预测。然而,相比之下,有关风暴形成和增强的预报几乎没有改善。虽然美国国家飓风中心发布的官方飓风预报是由人类预报员发布的,但它们在很大程度上依赖于数值预报模型的指导,而在飓风快速增强方面,这些模型非常不准确。因此,解决这一问题取决于研究人员提高数值预测模型精度的能力。天气模型的复杂性使这成为一项艰巨的挑战。然而,随着研究人员更多地了解飓风是如何形成和加强的,以及确定计算机模型预测错误的根本原因,这个问题变得更容易处理。我们的最新研究探索了云如何产生温室效应,捕获热量,使飓风更快地形成和加强。改进数值模型对云反馈的解释,最终有望实现更准确的预测。收集发展中风暴的新测量数据的创新方法,将其缩小到最小的尺度,对于指导这些改进也是必要的。鉴于高强度风暴的上升趋势,来自这些风暴的风险只会增加。准确预测它们如何以及何时形成、加强和威胁沿海人口的能力至关重要。
本站仅提供存储服务,所有内容均由用户发布,如发现有害或侵权内容,请
点击举报。