2022-02-23 17:23

预测飓风的强度只会越来越难

Hurricane flood waters

本周,飓风“艾玛”——一个飓风怪兽的老奶奶名字,直接在加勒比海的安提瓜岛、巴布达岛和圣马丁岛登陆。地震的影响是如此严重,以至于安提瓜和巴布达总理加斯顿·布朗(Gaston Browne)在Facebook Live上说,巴布达90%的地区都被摧毁了。“厄玛”是大西洋有史以来形成的第一个5级风暴(持续风速至少为每小时157英里)。哈维飓风仅仅是4级,它的破坏力来自于它的含水量,而不是风速。

预计“艾玛”将于周日抵达佛罗里达州南部,这让很多人担心美国将在一个月内遭遇两场灾难性风暴。但在艾玛抵达大陆之前,她可能会给波多黎各和维尔京群岛,以及古巴、海地和多米尼加共和国造成巨大破坏。我们是怎么知道的?因为有了风暴追踪技术,我们可以做出救命的预测。尽管比以往更多的人生活在飓风和热带风暴的路径上——据一些估计,全球暴露在热带气旋中的人口增加了300%——死于这些风暴的人减少了。改进的预测能力,比如那些可能被国家海洋和大气管理局(NOAA)卫星削减的预测能力,让我们能够看到风暴何时来临,并在必要时逃离危险。

但是,美国麻省理工学院(MIT)的气象学家和气候学家克里·伊曼纽尔(Kerry Emanuel)在今年早些时候发表的一篇文章中警告说,气候变化可能会使飓风更难预测。这将使它们更加致命。

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伊曼纽尔认为,问题在于,尽管我们观察风暴和了解风暴走向的能力有了显著提高,但我们仍然不擅长预测风暴的强度——风暴将有多强。风暴强度很重要,因为弱风暴可能意味着白天呆在家里,而强风暴可能需要疏散。

快速增强的风暴系统在登陆前获得了大部分能量,这是最难预测的。如果风暴迅速加剧,人们和地方当局决定是否撤离的时间就会缩短。如果疏散被认为是最好的行动方案,那么快速强化也会减少人们实际需要撤离的时间。例如,目前有关“艾玛”的预测已经让佛罗里达人有近一周的时间储备物资并制定疏散计划。一些居民已经撤离。这使该地区处于一个更好的位置,如果风暴只增加到令人不安的强度,在登陆前一两天。

伊曼纽尔指出,1957年袭击路易斯安那州的奥黛丽飓风(Audrey)和2007年的温贝托飓风(Humberto)就是这种快速强化的两个例子。奥黛丽飓风造成400多人死亡(有记录以来的第六大致命风暴)。1957年的风暴是卫星观测前的风暴,因此被雷达追踪到,预计会在6月27日当天晚些时候登陆。前一天晚上,当地新闻媒体鼓励居民等到早晨再去冒险购买物资。但风暴迅速从98英里每小时(2级)加速到150英里每小时(4级),并且加速,使许多人对它的到来完全没有准备——比预期的更早,更强。

温贝托是一场较弱的风暴,因此它不那么致命。但它遵循的是相同的模式。在不到12小时的时间里,风暴强度增加了37%,这表明即使卫星技术为我们带来了更强的预测能力,也无法预测如此迅速的风暴强度。

目前,大西洋飓风季节从6月持续到11月,因为这是最适合形成风暴的天气条件。在美国,海洋温度在这段时间是最热的,正是温暖的海水引发了飓风。随着全球气候变暖,海洋也在升温,为更大、更强的飓风提供动力。飓风“哈维”和“艾玛”都是在比往常更温暖的海域形成的,可能是由于气候变化。

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为了了解气候变化如何影响这种快速加剧的问题,伊曼纽尔使用了六个不同的计算机模型来模拟下个世纪气候变化对风和温度的影响。他利用这些信息来计算飓风强度增强的速度,也就是飓风强度会增加多少。气候变化不会引发飓风——只要条件合适,飓风就会发生。但由于温暖的海水助长了越来越多的风暴,随着地球升温,飓风可能会更加强烈。伊曼纽尔发现pre-climate改变热带气旋佳人30英里每小时的速度在landfall-a风暴前的24小时,并不完全是一个风暴,风速一样强烈的每小时126英里的速度在登陆前的24小时内给予post-climate变化条件。

迅速加剧的风暴已经存在,但在气候变化之前的旧气候下,大多数风暴看起来更像温贝托,而不是奥黛丽。一个弱热带风暴变成一个稍微弱一些的热带风暴,而不是一个咆哮的飓风。

伊曼纽尔在他的模型应用到历史气象数据,发现这加剧了大约每小时70英里的飓风在24小时内使landfall-enough转移从一个类别1,大多数人会没事的呆在家里,4级,导致灾难性damage-should世纪发生一次。到2100年,由于海水变暖,这样的飓风可能每5到10年发生一次。如果我们不采取任何措施来阻止气候变化,风暴登陆前24小时内的强度会达到每小时115英里,在目前的条件下,这种强度基本上是不存在的,可能每世纪至少会发生一次。

美国国家飓风中心风暴潮部高级科学家泰勒·特罗格登(Taylor Trogdon)周二晚上在推特上写道:“看到卫星图像上的厄玛,我完全不知道该说什么。”经过几十年的研究,特罗格登得以看到并解读让他哑口无言的卫星图像。但即使我们改进了预测,气候变化也可能会越来越让我们对这些危险视而不见,直到为时已晚。

更正:早先版本的飓风速度图错误地将四级风暴标为130-136英里每小时。四级风暴的时速在130-156英里之间。这张图表已经修正过了。*