预测飓风强度只会变得越来越困难

预测飓风强度只会变得越来越困难

本周,飓风伊尔玛(Irma)——一场猛烈飓风的祖母级名称——直接登陆加勒比海岛屿安提瓜、巴布达和圣马丁。影响非常严重,安提瓜和巴布达总理加斯顿·布朗在 Facebook Live 上表示,巴布达 90% 的土地被摧毁。伊尔玛是有史以来在大西洋形成的第一场 5 级风暴(持续风速至少为每小时 157 英里)。飓风哈维仅仅是 4 级——它的破坏力来自其水分含量,而不是风速。

预计伊尔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不到一个月的时间内遭遇两场灾难性的风暴。但在伊尔玛抵达美国本土之前,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带来巨大破坏。我们怎么知道的?因为有了风暴追踪技术,我们就能做出挽救生命的预测。尽管现在生活在飓风和热带风暴路径上的人数比以往任何时候都多——据估计,全球受热带气旋影响的人口增加了 300%——但死于这些风暴的人数却减少了。预测能力的提高,比如可能正在削减预算的 NOAA 卫星所带来的预测能力,让我们能够知道风暴何时来临,并在必要时逃离危险。

但麻省理工学院的气象学家和气候学家克里·伊曼纽尔在今年早些时候发表在美国气象学会的一篇文章中警告称,气候变化可能会使飓风更难预测。这将使飓风更加致命。

1957 年飓风奥黛丽登陆时的雷达图像。NOAA
美国国家海洋和大气管理局的 GOES 观测到的飓风伊尔玛。美国国家海洋和大气管理局

伊曼纽尔认为,问题在于,尽管我们观测风暴和了解风暴走向的能力已显著提高,但我们仍然不太擅长预测风暴强度——风暴的强度。风暴强度很重要,因为弱风暴可能意味着人们只能待在家里一天,而强风暴可能需要疏散。

最难预测的是快速增强的风暴,即在登陆前获得大部分能量的风暴系统。如果风暴快速增强,人们和当地政府决定是否撤离的时间就会缩短。如果撤离被确定为最佳行动方案,快速增强也会减少人们实际撤离的时间。例如,目前,有关伊尔玛的预测让佛罗里达州居民有近一周的时间来储备物资并制定撤离计划。一些居民已经撤离。与风暴在登陆前一两天才增强到令人不安的强度相比,这让该地区的处境要好得多。

伊曼纽尔指出,1957 年袭击路易斯安那州并造成 400 多人死亡(有记录以来第六大死亡人数最多的飓风)的飓风奥黛丽和 2007 年的飓风温贝托就是这种快速加剧的两个例子。1957 年的飓风——卫星发射前,因此被雷达跟踪——预计将于 6 月 27 日晚些时候登陆。前一天晚上,当地新闻媒体鼓励居民等到第二天早上再外出采购物资。但这场风暴迅速从 98 英里/小时(2 级)加剧到 150 英里/小时(4 级),并且速度也加快了,让许多人完全没有准备好迎接它的到来——它比预测的更早、更强大。

温贝托是一场较弱的风暴,因此其致命性较低。但它遵循相同的模式。这场风暴在不到 12 小时内增强了 37%,这表明,即使卫星技术为我们带来了更高的预测能力,也不足以预测如此迅速的风暴增强。

目前,大西洋飓风季从 6 月持续到 11 月,因为那时的天气条件最适合风暴的形成。在美国,这段时期海洋温度最高,而温暖的海水是飓风的燃料。随着全球气候变暖,海洋温度也升高,为更大、更猛烈的飓风提供燃料。飓风哈维和飓风伊尔玛都形成于比平常更温暖的海域,这可能是气候变化造成的。

飓风等级以风速为依据。五级飓风的风速至少为每小时 157 英里,没有上限。Kendra Pierre-Louis 根据 NOAA 数据

为了了解气候变化将如何影响这一快速加剧的问题,伊曼纽尔使用了六种不同的计算机模型来模拟未来一个世纪气候变化对风和温度的影响。他利用这些信息计算出加剧的速度,或者说飓风将变得多么强烈。飓风不是由气候变化引起的——只要条件合适,飓风就会发生。但由于暖水助长了不断增长的风暴,随着地球变暖,飓风可能会变得更强烈。伊曼纽尔发现,气候变化前的热带气旋登陆前 24 小时内风速为 30 英里/小时——还不能称之为飓风——在气候变化后的条件下,登陆前 24 小时内的风速将达到 126 英里/小时。

迅速增强的风暴早已存在,但在我们过去的气候(气候变化前)下,它们中的大多数看起来更像温贝托而不是奥黛丽。微弱的热带风暴变成了稍弱的热带风暴,而不是咆哮的飓风。

在将他的模型应用于历史气象数据时,伊曼纽尔发现,飓风登陆后 24 小时内风速增加约 70 英里/小时,足以将其从 1 级飓风(大多数人待在家里没事)转变为 4 级飓风(造成灾难性破坏),这种飓风应该百年一遇。到 2100 年,由于水温升高,这样的飓风可能每 5 到 10 年就会发生一次。如果我们不采取措施阻止气候变化,风暴登陆前 24 小时内风速增加 115 英里/小时(在当前条件下基本不存在)可能百年至少发生一次。

美国国家飓风中心风暴潮部门高级科学家泰勒·特罗格登周二晚发推文称:“看到卫星图像上的伊尔玛,我完全说不出话来。”数十年的研究让特罗格登能够看到并解读让他哑口无言的卫星图像。但即使我们的预测有所改善,气候变化也可能使我们越来越忽视这些危险,直到为时已晚。

*更正:飓风速度图的早期版本错误地将四级风暴标记为每小时 130-136 英里。四级风暴的速度范围为每小时 130-156 英里。该图已更正。*

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