以下是科学家预测下一个飓风季节的方法

由:Kristopher Karnauskas|

飓风亨贝托
飓风温贝托是2019年9月在百慕大造成广泛破坏的一场强大风暴。诺阿

随着北半球夏季的临近,气象预报员开始关注墨西哥湾和非洲之间的每一轮降雨天气。那里的每一个逆时针旋转的风或蓬松的云都有可能组织成一场危及生命的热带风暴。

大约一半的时间热带风暴在过去的二十年里形成的飓风,其中大约一半变成了破坏海岸的怪物,我们称之为大飓风。我们现在每年都能看到大约16个热带风暴,尽管这个数字每年都有很大的变化。

有什么警告信号表明,我们可能会迎来另一个创纪录的大西洋飓风季节,比如2020年,30个热带风暴形成,或者2014年更平静的一个,只有8个?

国家飓风中心发布了2021年的第一个季度预测5月20日,预计将有一个比平时更活跃的季节,从13日到20日被命名的风暴包括6至10个飓风和3至5个主要飓风。第一个被命名的风暴,安娜,成立于5月22日,赛季6月1日开始前10天。

以下是预测者和科学家的一些成分像我一样寻找。

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热带风暴开始的地方

飓风生活在大气中,但它们是由海洋供给的。首先,让我们看得更远,看看它们来自哪里。

飓风就像种植农作物一样,具有大量的种子和良好的环境条件,数量充足、强劲。

热带风暴的种子很小,几乎不会对天气造成威胁。在任何一天,你都会发现它们散布在整个热带地区。在大西洋,一些风暴开始于非洲上空的雷暴群,或是非洲西海岸佛得角群岛附近的云层。

这些种子中的绝大多数只能存活几天,但有些会被东风气流卷走,种在北纬10到20度之间的热带大西洋上空。这是一个真正由海洋推动增长的领域。从那里,发展中的热带风暴被大气的“转向流”带向西和北——避开了至关重要的赤道地球自转的影响太小了,他们无法进一步发展。

种子越多,飓风季节就越活跃。

有几个因素会影响某一年热带风暴的播撒水平,但气象预报员的眼睛通常都是经过训练的非洲季风在春天。

一旦这些种子从非洲海岸线或海洋其他地方的温暖上升空气中冒出来,人们的注意力就会转移到环境条件上,这些环境条件可能助长或限制它们生长为热带风暴和飓风。

非洲风暴
非洲上空的云层有可能成为热带风暴。
诺阿

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温暖的海水助长飓风

总的来说,热带风暴在海洋表层是一片空白的地方肆虐温和的80华氏度(26.7摄氏度)或更高. 这就是为什么飓风在6月1日之前是罕见的,而且最有可能发生在8月到10月,那时海洋最温暖。

主要热带风暴的燃料是热能在海洋上部,顶部100英尺(30米)左右。

不过,这不仅仅是表面温度的问题。发展非常强的飓风的一个主要因素是暖水的延伸深度,以及暖层与下面的冷水之间的距离有多大。这是因为飓风移动时会搅动海洋。

如果温暖的水层较浅且容易混合,就不需要太多的搅动,就可以用下面的冷水稀释表面的热能,从而为飓风留下更少的能量。但是如果温暖的海水深入到更深的地方,风暴就有更多的燃料可以利用。

飓风迈克尔
2018年,温暖的海水帮助飓风迈克尔演变成了一场毁灭性的大风暴。
美国宇航局地球观测站

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高层风的影响

在一个地区已经吹来的盛行风也可能造成或破坏风暴。

风在不同的高度以不同的速度吹着。这是飞机遭遇颠簸的原因之一。接近风暴顶部的盛行风比风暴底部的盛行风快多少风切变. 由于风切变太大,风暴很难维持这些高耸的上升热空气羽流。

同样,如果上升的空气不能以足够快的速度逃离和流出在这种情况下,风暴所消耗的能量无法通风,引擎会堵塞。这两种方法都可以阻止风暴变得有组织,或者限制它的发展,或者导致它消散。

重要的未来风切变的线索在大西洋地区发生的事件来自数千英里以外的世界赤道太平洋.

当东太平洋异常温暖时——称为厄尔尼诺现象-全球大气会重新安排在某种程度上增加了大西洋上空的风切变。这往往会抑制那里的热带风暴,但别指望农场会这么做。气候系统的其他缓慢变化也会影响环境条件,包括多年的气候变化比正常温度高或低北大西洋的表面温度

El Niño的相反方向,La Niña,往往带来较低的风切变,有利于更多的热带风暴。目前这些条件接近中性,气象预报员正在密切关注事态发展。

国家飓风中心风暴轨迹数据
美国国家飓风中心20年来的风暴轨迹数据显示了一些模式。
Nilfanion/Wikimedia/(抄送BY-SA 3.0)

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去哪里看

因此,如果你正在关注2021年大西洋飓风的早期迹象,请密切关注非洲季风风暴播种,热带大西洋的温度提供燃料和一种可能的晚花期拉尼娜现象,这意味着更少的风切变撕裂风暴。

这个国家飓风中心- - -许多其他预测小组在政府、学术界和工业界,在他们的季度预测中分析这些和其他因素。

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大局

热带风暴的总数只说明了部分情况。随着时间的推移,还有其他重要的方面需要关注,比如暴风雨变得多么猛烈,持续多久,他们旅行的速度有多快它们在登陆后消散需要多长时间. 最近的研究表明,自工业革命以来,飓风造成的海洋温度一直呈上升趋势,尤其是在美国东海岸.

沿海社区已经开始发展气候变化的前线随着海平面上升。热带风暴等极端事件的潜在变化,以及它们与大气和海洋的复杂相互作用,正是飓风稳步上升成为一种威胁的原因首要的研究.

本文转载自谈话在知识共享许可下。你可以找到原文在这里.

Kristopher Karnauskas是Boulder科罗拉多大学大气与海洋科学副教授和环境科学合作研究所研究员。他从国家科学基金会、NOAA和NASA获得资金。yabo开户

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