现代飓风正在改写极端风暴的规则

温州台风网最新消息，世界上最强大的风暴的行为正在不断变化。为了适应更具破坏性的飓风，我们需要知道它们是如何变化的。在海水热量的推动下，飓风有时被称为大自然的蒸汽机。当它们在海洋上空快速行驶时，它们将热量转化为残酷的动能，将岛屿夷为平地，淹没沿海城市，需要数月的紧急修复工作才能治愈。海洋温度现在打破了所有记录，这些“引擎”做出相应的反应，在海洋上开辟不同的路径，放慢速度，变得更不可预测，也更危险。

现在有一场竞赛要准确了解飓风如何改写我们以前见过的规则和模式，希望了解我们如何适应。

更长的季节

大西洋的飓风有明显的季节性周期，冬季飓风很少或根本没有，九月达到高峰。从美国国家海洋和大气管理局(NOAA)退休的气候和大气科学家詹姆斯·科辛(JamesKossin)表示，飓风季节提前强劲启动符合我们对气候变化的预期。

“飓风本身只会对它们所处的环境做出反应，”科辛说。“因此，如果你让六月的环境看起来像通常在八月或九月的环境，那么飓风就会表现得就像八月或九月一样。他们没有日历。”

这我们现在看到的异常温暖的海洋条件受气候变化驱动，尽管还有其他因素使这个季节特别活跃，例如目前从厄尔尼诺到拉尼娜的转变，这往往会促进风暴活动。

纽约奥尔巴尼大学大气与环境科学系副教授克里斯汀·科博西罗(KristenCorbosiero)表示：“在气候变暖的情况下，我们预计海水温度将达到今年早些时候发生飓风所需的温度。”“因此，我们肯定有可能看到飓风季节提前和飓风季节延长。”

虽然激烈受飓风贝里尔影响，2024年季节提前开始与气候科学家对气候变化的预期一致，但现在观察季节的持续变化还为时过早。哥伦比亚大学海洋和气候物理学教授苏珊娜·卡马戈（SuzanaCamargo）表示：“（这）还没有在数据中清楚地体现出来。”

佛罗里达国际大学地球与环境研究教授休·威洛比说，最近在大西洋形成的最强风暴之一是在本应阻止飓风形成的条件下发生的。

2023年9月，在大西洋季节的高峰期，飓风“李”迅速增强进入五级风暴。当时，厄尔尼诺现象正在生效，这通常对大西洋的风暴产生抑制作用由于更大的风切变和大气稳定性.

“剪切力对于飓风来说就是致命的，”威洛比说。垂直风切变是不同高度风速和风向的变化——高风切变会扰乱飓风的结构。“想象一下你有一台涡轮发动机——剪切力会将一些叶片撞坏，”威洛比说。

因此，对于像李飓风这样的五级飓风来说，尽管剪切力相当大，但它的形成仍是“一个令人讨厌的意外”。威洛比说，2023年9月异常的海洋温暖可能以某种方式压倒了切变的影响，但原因尚不完全清楚。

“我们理论家需要考虑这一点。”

更快的强化

威洛比说，大西洋形成的绝大多数飓风都没有发挥其潜力。在大西洋盆地相对严格的限制下，风暴通常会在达到峰值强度之前登陆，或者会遇到高风切变，这有助于消散风暴。

威洛比说：“但是，当一切顺利时，飓风会迅速增强并达到最大潜在强度，这是由飓风下方的海洋表面温度决定的。”

科辛说，“大量证据”表明，随着海洋变暖，风暴加剧的速度正在加快，为风暴提供了更多的燃料。

“这一切都取决于可用燃料的数量，”他说。“这有点像改变化油器中的喷嘴。你改变喷嘴以允许更多的燃料进入并与空气混合，你将获得更多的马力。你将能够从零开始到60更快。”

更强的峰值强度

随着气候变化，飓风的峰值强度也在不断上升。在2020年的一项研究中Kossin发现1979年至2017年间风暴强度每十年增加约6%。与40年前相比，现在风暴达到111英里/小时（180公里/小时）的严重飓风阈值的可能性增加了25%。

总体而言，三级或以上热带气旋的比例可能会增加，根据国际气候变化专门委员会的数据（政府间气候变化专门委员会）。

“海洋温度决定了飓风可以达到的最大强度，”威洛比说。

2024年5月，英国广播公司(BBC)的一项分析发现，世界海洋温度已打破记录前一年的每一天。

尽管飓风内的风速加快，但飓风在海洋和陆地上沿路径的移动速度却在减慢。

在2018年的一项研究Kossin发现，自20世纪初以来，美国附近的​​飓风已经减缓了约17%。北太平洋西部的热带气旋速度减缓了20%。

人们认为，放缓的原因是气候变化使全球变暖的方式不平衡，北极变暖速度几乎快四倍比世界其他地方。因此，北极和热带地区的温差正在缩小。“正是这种温度梯度驱动了风，”科辛说。“梯度越强，风就越强。”

他说，你可以把飓风想象成溪流中的软木塞。“它们只是随风而去。”如果你减慢风速，你就会减慢风暴沿路径移动的速度。

预计会有更多降雨

缓慢移动的飓风有更多的时间将雨水倾倒在给定的位置-想想将花园软管快速穿过花坛或将其保持在适当位置更长时间之间的区别。

“真正会给你带来大量降雨的是当你减缓这些[风暴]的速度时，”科辛说。“当它们停止时，或者我们所说的‘停滞’时，这将是毁灭性的，因为你会被淹没好几天。”

风造成的损害也会随着其持续时间的增加而增加——风吹向建筑物的时间越长，就越有可能将其吹倒。“飓风持续很长时间真是太糟糕了，”科辛说。“你希望它离开你的社区。”

还有一个事实是，温暖的空气可以容纳更多的水分——每摄氏度增加约7%，这意味着飓风会变得更加潮湿。科辛说，随着气候变化使气温升高，额外的水分会产生影响，但与停滞不前的飓风造成的影响相比，这种影响很小。

因此，科辛表示，他认为这种放缓是气候变化改变飓风的所有方式中最危险的。“这真是一件大事。”

搅动的海水提供的保护较少

除了海洋最上层的温度非常高之外，当下面的层也开始变暖时，情况会变得更糟。科博西罗说，如果上层暖层很浅，那么当飓风经过时，来自下面的较冷的水就会搅拌并混合，从而冷却地表水。

“但是，如果当飓风经过并搅动海水时，温暖的海水延伸到更深的一层，那么[地表]水仍然是温暖的，”科博西罗说，这使得风暴继续强力。

这些这是我们在大西洋看到的情况。“除了温暖的表层水域外，我们现在还有非常深的温暖水域，”她说。“因此，[飓风]能够更快地增强，并且不会停止增强，因为它们没有遇到冷水。”

飓风正在改变轨道
科辛说，在考虑飓风的变化方式时，关注强度和强度，存在这种狭隘视野的危险。“人们对赛道的谈论还不够，”他说。“而且我认为这要危险得多。”

在2014年的一篇论文Kossin及其同事发现，在北半球，风暴每十年向北移动53公里（33英里）。在南半球，它们以每十年62公里（39英里）的速度向南移动。总而言之，飓风每十年就会从热带地区移动约一度的纬度。

这可能会使以前从未接触过的地区的社区面临极端风暴的影响。科辛指出了西太平洋热带气旋的迁移，他测量到菲律宾周围的风险略有下降，但日本附近的北部风险有所增加。

“菲律宾一直经历[气旋]，所以他们在某种程度上适应了它。日本经历过气旋，但不是一直发生，”科辛说。“所以现在我们说他们将开始看到比以前更强的风暴袭击他们。这对风险的影响确实很大。”

美国的保护屏障正在失效

气候变化也正在改变大西洋上空的风切变模式。

“风切变的模式有点像两个靶心，”科辛说。一个细长的靶心位于主开发区(MDR)，一条热带飓风穿过并加强。第二个靶心位于佛罗里达州东海岸附近，一直延伸到卡罗来纳州。

“这两者有一种拉锯效应，”科辛说。“当MDR的切变较高时，那里的海岸附近的切变往往较低，反之亦然。”

MDR中的切变与海面温度有关-这里较温暖的海水通常意味着切变较小。反过来，这通常意味着美国海岸会有更大的切变——导致混乱的风盾充当“强化屏障”，正如Kossin在2017年发现的那样。不幸的是，虽然这一屏障对削弱袭击加勒比地区社区的风暴毫无作用，但它确实为美国提供了一些保护。

“因此，当MDR的条件有利于大量风暴形成和加剧时，当它们接近美国时，它们会遇到更高的切变，往往会削弱它们，”科辛说。“幸运的是，目前。”

这很可能就是发生的事情飓风贝里尔科辛说，当它接近美国海岸并迅速减弱时。

但这个保护屏障似乎并不是永久固定装置。在科辛和卡马戈及其哥伦比亚大学同事撰写的一篇论文中，研究人员研究了这个障碍的未来会怎样.

“果然，好像总是坏消息吧？”科辛说。“这从来都不是好事。它本来可以是好事。我们本可以发现气候变化增加了障碍。但事实并非如此。它侵蚀了它。”

失去防雾罩

除了温室气体水平上升之外，自20世纪70年代以来欧洲和美国空气污染的减少被认为产生了意想不到的后果-大西洋上空的空气进一步变暖.

科辛说，此前，工业产生的高浓度硫酸盐污染物混合在大西洋盆地，阻碍了阳光照射到海洋。“这有冷却作用。”

气候变化已经自工业革命以来一直在顺利进行，“但我们一直在用这种污染来抑制变暖”，科辛说。在减少工业污染取得显著成效之后，降温效果却有所下降。

关于工业烟雾对气温的影响到底有多大，存在争议。威洛比认为影响很小，其他因素对海洋温度起着更重要的作用。一些研究发现然而，工业烟雾对海洋温度的影响却被低估了，中国的清理工作可能会导致周期性变暖“温暖的斑点”事件在东北太平洋。

飓风还通过其他方式变得更加极端并带来更大的风险。

“海平面上升也在我们谈论的一切背后发生，由于飓风在移动到海岸时变得危险，你总是必须将其添加到问题中，”科辛说。

一项研究发现自1979年以来，加勒比地区、墨西哥和美国的飓风风暴潮波面积增加了80%，而在全球范围内，风暴潮波每十年也增加了约3%。

但技术可以帮助拯救飓风登陆社区的生命，而长期变化也可以限制生命和财产损失。

“我关注的问题之一是[限制]沿海地区的进一步发展，”卡马戈说。“导致沿海地区大规模房地产开发的政策不应继续下去。飓风路径地区的人口和基础设施越多，就会产生越大的影响。”

对于那些生活在飓风路径上的人来说，对建筑和开发进行广泛的调整可能有助于保护房屋和基础设施。可靠的预警系统同时，可以为挽救生命提供安全保障。也可能有自然的解决方案来帮助振兴岛屿和沿海地区，种植将斜坡连接在一起的草到补充失去的牡蛎床.

“适应是如此重要，而且你知道，最终可能会成为最重要的事情，”科辛说。“因为我们不能突然停止气候变化，让一切回到原来的样子。这个系统有一种我们无法真正克服的惯性。所以适应将成为其中的重要组成部分。”