飓风将如何影响漏油事件?

飓风“亚历克斯”预演了飓风可能对持续漏油事件产生的影响


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飓风“亚历克斯”最近在墨西哥湾肆虐,扰乱了捕获或清理英国石油公司麦康多油井喷涌出的石油的努力,并预演了强大的热带气旋可能在持续的环境灾难中造成的破坏。美国国家海洋和大气管理局(NOAA)到哥伦比亚大学的科学家们都在预测今年的飓风季节将比正常情况更加活跃,因此“亚历克斯”很可能预示着未来会出现更多干扰。

那么,一场拥有10,000颗核弹能量的暴风雨,会对覆盖约 6,500 平方公里的漏油事件造成什么影响?

哥伦比亚大学拉蒙特-多尔蒂地球观测站的海洋学家克里斯托弗·扎帕说:“石油不会跑到云端,然后像雨一样落到人们身上。” 或者,正如美国环境保护署在 6 月 23 日的声明中所说:“美国环保署没有任何数据、信息或科学依据表明,与分散剂混合的石油可能会从海湾蒸发到水循环中。”

当然,海浪飞沫和蒸发的水会携带石油和任何化学分散剂,但这可能不会是世界末日的景象或体验。美国国家海洋和大气管理局在迈阿密的 大西洋海洋与气象实验室的飓风研究主任,气象研究员弗兰克·马克斯说:“冷凝形成雨水的水中很可能含有少量碳氢化合物的痕迹,但这很可能比正常污染的含量还少。” “可能含有与泄漏相关的碳氢化合物的水蒸气量将非常非常少。”但它会存在。美国环保署在其网站上声明,该机构已在海湾沿岸空气中检测到“与石油相关的污染物”,如挥发性有机化合物、多环芳烃和硫化氢,但“含量很低”。

这些受污染的空气和水蒸气肯定会被带到近岸,并像海水中盐分在飓风过后经常会覆盖内陆数公里一样,在从树木到电力变压器等所有物体上留下油性残留物。北卡罗来纳大学的海洋物理学家里克·吕蒂希说:“如果水中有油,它就会在某种程度上一起移动。我不知道影响会有多大。”

截至目前,美国国家海洋和大气管理局预测将有14 到 23 个被命名的风暴——这是美国政府机构在数十年预测中预测到的最多的热带气旋。“今年,各种有利于热带气旋形成和传播的因素都已到位,”吕蒂希说。“我们必须回顾 2005 年的季节。这是我们所知的唯一一个似乎与我们预期今年可能发生的情况相当的年份。”那一年,飓风“卡特里娜”和“丽塔”在墨西哥湾造成了它们自己分散的浮油,同时摧毁了新奥尔良和墨西哥湾沿岸——总共有 28 个风暴。2010 年,海面温度——飓风的主要燃料——已经高于 2005 年。“实际上,它正处于前所未有的水平,”国家大气研究中心地球系统实验室主任格雷格·霍兰德在 6 月 30 日向国会作证时说。“这是全球变暖和自然变异的结合。”

已经有风暴导致闪电袭击了从破损油井抽油的“深水地平线”钻井平台,导致该平台关闭,甚至相对较小的飓风“亚历克斯”也阻止了救援工作,在三天内阻止了大约 60,000 桶石油的撇油或燃烧。“天气从几个方面打击了我们:一是我们无法恢复,二是它确实破坏了围油栏,使其更容易(让石油)渗透,”美国海岸警卫队少将保罗·祖孔夫在7 月 2 日关于“亚历克斯”影响的新闻发布会上说,包括暂停撇油和燃烧以及移动保护海岸线的围油栏。“不幸的是,当我们正在进行这种应对措施时,大自然母亲已经投了反对票。”

分散和移动
首先,根据科学家的说法,超过每小时 119 公里的飓风级风会进一步混合和分散石油本身。“很多油会被混合在水柱中,”吕蒂希说。“这将有助于分散它,并帮助它更快地降解,所以这可能是一件好事。”

不太好的是:“它还会移动石油,”扎帕补充说,包括表面可见的浮油和海水中不可见的石油羽流。它到底如何移动石油——是将其冲向内陆还是将其推向更远的海域——将取决于风暴的确切位置。北半球的飓风总是逆时针旋转。因此,一个经过石油泄漏主体左侧(或西部)的热带气旋会将其推向更靠近海岸的地方,而一个经过右侧(或东部)的热带气旋会将其推向更远的海域。“一个直接袭击佛罗里达西海岸的飓风,很多石油都会在其左侧,因此可能会被带到离岸,”吕蒂希指出。“考虑到目前石油的位置,在卡特里娜飓风路径上的飓风会将大量物质推向海岸。”

他继续说:“像 2008 年的“艾克”这样的飓风可以将石油移动相当远的距离。它可能会将密西西比三角洲附近甚至东部的石油移动到德克萨斯海岸,因此加尔维斯顿可能会看到它。”

吕蒂希的模拟与美国国家海洋和大气管理局对持续漏油事件可能移动轨迹的数学建模相矛盾,该模型显示德克萨斯州受影响的可能性较低,并且石油总体上向东移动——在没有飓风的情况下。

清理影响
当然,正如“亚历克斯”所证明的那样,风暴甚至不必靠近浮油就会造成破坏。“(飓风)主要的作用是产生波浪,而这些波浪会传播很远的距离,”吕蒂希说。“它们会对撇油和其他阻止石油的努力产生影响。”

“亚历克斯”的最高风速为每小时 160 公里,并且风暴路径位于浮油以南数百公里处,足以将焦油球推到德克萨斯州的加尔维斯顿,甚至路易斯安那州的庞恰特雷恩湖。“飓风“亚历克斯”的大型环流很可能促成了与石油泄漏相关的一些焦油球向西平流到路易斯安那州和德克萨斯州,”马克斯说。但是,“很难将焦油球的到达完全归因于“亚历克斯”的存在。”

如果石油需要继续从海底抽出,那么根据美国海岸警卫队少将萨德·艾伦的说法,运营将不得不在风暴来临前大约 120 小时关闭,艾伦正在指导政府控制和清理石油泄漏的工作。英国石油公司安装的新型带帽防喷器可能会在未来避免这种情况。

阻尼效应
矛盾的是,正如从亚里士多德到本杰明·富兰克林的科学家所报道或证明的那样,石油还具有平静汹涌海面的作用。由于两种流体的表面张力不同,少量的石油可以抑制大量的波浪。

事实上,1989 年 5 月 15 日在《地球物理研究杂志》上报道的一项德国实验 (pdf) 发现,石油确实会抑制波浪,主要是通过抑制短波,而短波随后无法将其能量传递给长波。扎帕说:“如果你把石油放在水面上,石油可以非常有效地抑制小波。” 但是“他们是在常规风速下发现这一点的,最大风速为 20 节,而不是飓风。”

石油还会抑制蒸发。但是,鉴于石油浮油虽然覆盖了 6,500 平方公里,但仍然比飓风小三到四倍,因此预计不会抑制来袭风暴的威力。扎帕说:“飓风将会非常强大,它会破坏任何浮油,并导致它们变得斑驳。它不会对蒸发产生太大影响。” “这就是想法,但我们不确定。”

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