随着2022年飓风季临近,一股助长强风暴的暖流异常温暖

墨西哥湾的loop current(环流)助长了卡特里娜飓风等大型风暴

Flooded homes, aerial view

2021年8月30日,路易斯安那州拉菲特,房屋和街道被洪水淹没。这个位于新奥尔良南部的小镇遭受了艾达飓风引发的潮汐冲击。

以下文章经 The Conversation 授权转载,The Conversation是一家报道最新研究的在线出版物。

大西洋飓风季于6月1日开始,墨西哥湾已经 高于平均温度。更令人担忧的是,一股暖热带水流在今年这个时候异常深入墨西哥湾,有能力将热带风暴转变为强飓风。


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它被称为 Loop Current(环流),是墨西哥湾飓风风险中不容忽视的关键因素。

当Loop Current在飓风季的早期就到达如此靠北的位置时——尤其是在预计繁忙的季节里——它可能会给从德克萨斯州到佛罗里达州的墨西哥湾北部沿岸居民带来灾难。

如果您查看墨西哥湾的 温度图,您可以很容易地发现Loop Current。它穿过墨西哥和古巴之间的尤卡坦海峡向上弯曲进入墨西哥湾,然后通过佛罗里达州以南的佛罗里达海峡摆回,成为佛罗里达洋流,并成为墨西哥湾暖流的主要贡献者。

2022年5月中旬,Loop Current最北端到达佛罗里达州坦帕附近。比例尺以米为单位,显示了温度为78华氏度(26摄氏度)或更高的最大深度。 图片来源: Lynn K. (Nick) Shay,迈阿密大学罗森斯蒂尔海洋与大气科学学院上层海洋动力学实验室

当热带风暴经过Loop Current或其巨大的涡流之一时——从洋流中分离出来的巨大的旋转暖水池——风暴可以从暖水中汲取能量,强度会爆发式增长。

今年,Loop Current看起来与2005年非常相似,那一年卡特里娜飓风在摧毁新奥尔良之前穿过了Loop Current。在 当年27个命名的风暴中,有7个变成了大型飓风。 威尔玛和 丽塔飓风当年也穿过了Loop Current,并成为有记录以来 强度最强的大西洋飓风之二。

2005年5月的Loop Current看起来与2022年5月惊人地相似。图片来源: Lynn K. (Nick) Shay,迈阿密大学罗森斯蒂尔海洋与大气科学学院上层海洋动力学实验室

作为一名海洋科学家,我监测海洋热含量已超过30年。我在2022年5月在墨西哥湾看到的情况令人担忧。美国国家海洋和大气管理局 预测今年大西洋飓风季将高于平均水平,将有14到21个命名的风暴,其中6到10个是飓风。Loop Current有可能为其中一些风暴“超级充电”。

为什么Loop Current让预报员担忧

温暖的海水不一定意味着更多的热带风暴。但是,一旦热带风暴到达约78华氏度(26摄氏度)或更温暖的水域,它们就会增强为飓风。

飓风的强度主要 来自海洋顶部100英尺(30米)的水域。通常,这些上层海洋水域会混合,使温暖区域迅速冷却。但是,Loop Current的亚热带水比墨西哥湾的普通水更深、更温暖,也更咸。这些影响抑制了海洋混合和海面冷却,使暖流及其涡流能够将热量保持在很深的深度。

2022年5月中旬,卫星数据显示,Loop Current的水温在78华氏度或更高,深度约为330英尺(100米)。到夏季,这种热量可能会延伸到约500英尺(约150米)的深度。

2021年 助长艾达飓风的涡流表面温度 超过86华氏度(30摄氏度),热量深度约为590英尺(180米)。在有利的大气条件下,这个深层的热量储存库帮助风暴几乎在一夜之间爆发,成为一个非常强大和危险的4级飓风。

2021年8月29日,艾达飓风在穿过温暖、深邃的涡流边界时,气压迅速下降。图片来源: Lynn K. (Nick) Shay,迈阿密大学罗森斯蒂尔海洋与大气科学学院上层海洋动力学实验室

在风暴内部,温暖的海水会产生高耸的上升暖湿空气羽流,为飓风提供高辛烷值的燃料。想想在炉子上煮一大锅意大利面时会发生什么,以及随着水温升高蒸汽是如何上升的。随着更多的水分和热量在飓风中上升,气压下降。从风暴中心到其外围的水平气压差随后导致风速加快,飓风变得越来越危险。

由于Loop Current及其涡流含有大量热量,它们不会明显冷却,气压将继续下降。2005年,威尔玛飓风创造了有记录以来大西洋 最低的中心气压丽塔和 卡特里娜飓风的气压也紧随其后。

拉尼娜现象、风切变和繁忙飓风季的其他驱动因素

预报员还有其他线索可以了解飓风季的走向。其中之一是拉尼娜现象,它是与厄尔尼诺现象相反的气候现象。

在拉尼娜现象期间,太平洋上更强的信风将较冷的水带到地表,创造了有助于将急流推向更北的条件。这往往会加剧美国南部的干旱,并削弱那里的 风切变。风切变是指风速和风向随高度的变化。过多的风切变会撕裂热带风暴。但是,由于拉尼娜现象,风切变减少,大气中水分增多,可能意味着更多的飓风。

2022年春季,拉尼娜现象异常强烈,尽管它有可能在今年晚些时候 减弱,从而在飓风季末期允许更多的风切变。目前,高层大气几乎没有采取任何措施来阻止飓风增强。

现在判断引导热带风暴并影响其走向的引导气流会发生什么还为时过早。即便如此,西非上空的条件对于大西洋是否会形成热带风暴至关重要。 来自撒哈拉沙漠的尘埃和低湿度都会降低风暴形成的概率。

气候变化的影响

随着全球气温升高, 海洋温度也在 升高。人类活动释放的温室气体捕获的大部分热量都 存储在海洋中,海洋可以为飓风提供额外的燃料。

研究表明,随着气温升高,大西洋可能会看到更多风暴 增强为大型飓风,尽管总体而言不一定会发生更多风暴。一项研究调查了2020年飓风季(该飓风季有创纪录的30个命名风暴,其中12个袭击了美国),发现这些风暴 产生的降雨量比在没有人类引起的气候变化影响的世界中产生的降雨量更多。

我们一直注意到的另一个趋势是,Loop Current的暖涡流比我们在10到15年前看到的含有更多的热量。这是否与全球变暖有关尚不清楚,但变暖趋势的影响可能是毁灭性的。

本文最初发表于 The Conversation。阅读 原文

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