
以下文章经The Conversation许可转载,该网站是报道最新研究的在线出版物。
2021年8月29日,飓风艾达以150英里/小时的风速袭击路易斯安那州海岸,恰好是飓风卡特里娜几乎在同一路径上摧毁新奥尔良16年后的同一天。
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艾达是该州有记录以来最强烈的热带风暴之一。它的风暴潮不如卡特里娜,但它迅速淹没了堤坝系统外的街道和房屋,许多居民被强制疏散。新奥尔良的大部分重建的堤坝似乎已经稳固,但强风掀翻了屋顶,刮倒了树木,并对输电线路造成了“灾难性破坏”,导致该地区停电。
我们档案中的四篇文章,由气象学家和大气科学家撰写,提供了一些关于为什么新奥尔良地区面临强烈飓风的高风险以及气候变化与这些强风暴有何关系的一些见解。
1. 有些地区更容易受到飓风破坏
新奥尔良是美国沿海地区飓风风险最高的地区之一。美国国家海洋和大气管理局的一项分析估计,该地区很可能在50海里范围内每七年左右就会遭遇一次飓风,每20年左右就会遭遇一次大型飓风。
佛罗里达大学气象学家雅典娜·马松解释说,有几个特征可能会使一个地区面临更高的破坏性飓风风险。
她写道,一个因素是时间。风暴往往在季初袭击德克萨斯州和大西洋海岸,而墨西哥湾北部海岸从8月下旬到10月面临更高的风险。在秋季晚些时候,信风倾向于将风暴推离墨西哥湾西部。
另一个因素是海底的形状。像路易斯安那州这样的浅大陆架会产生强烈的风暴潮。艾达到来时,部分海岸被超过9英尺的水淹没。
马松说,风暴路径的条件,特别是水温,在很大程度上决定了热带风暴是否会变成危险的飓风。
“飓风的形成需要三个关键要素:至少约华氏80度(26.5摄氏度)的温暖海面水,从海面延伸到大约20,000英尺的厚层湿气,以及最小的垂直风切变,这样雷暴就可以垂直增长而不会中断,”马松写道。
飓风艾达具备所有这三个要素。当艾达穿过时,墨西哥湾的表面异常温暖,温度在华氏85至90度左右(29.4至32.2摄氏度)。风暴也有充足的水分和极小的风切变来阻止它。
2. 气候变化与飓风有何关系?
2020年的飓风季节打破了记录,产生了30场命名风暴,7场3级或更高强度的大型飓风,以及10场像艾达一样在登陆前经历了快速增强的风暴。
在分析2020年飓风季时,宾夕法尼亚州立大学的大气科学家詹姆斯·鲁珀特和佛罗里达州立大学的艾莉森·温讨论了气候变化在提高飓风风险中的作用。
关于气候变化是否会影响飓风数量的问题,飓风频率没有可检测到的全球趋势,使用计算机模型的研究也得出了相互矛盾的结果,鲁珀特和温写道。但是,他们说,有一种趋势是风暴更加强烈——那些像飓风艾达一样,属于3级及以上的风暴。
“由于海洋温度控制着热带气旋的潜在强度,气候变化很可能是这一趋势的幕后推手,预计将会持续,”他们说。“美国也正在看到更多降雨量极大的风暴。随着气温升高,更多的水能够蒸发到大气中,导致空气中水分增多。”
3. 气候变化和风暴潮
气候变化还以另一种方式影响飓风破坏的程度:它逐渐增加了风暴潮的风险。
风暴潮——飓风推向岸边的大量海水——是对任何飓风造成的生命和财产的最大威胁之一。风暴潮的高度和范围取决于飓风的强度和大小,但海平面上升正在提高海洋的基线高度,宾夕法尼亚州立大学气象学家安东尼·迪德莱克解释说。
“随着水变暖,它会膨胀,并且随着全球气温的升高,在过去的一个世纪里,海平面缓慢上升。来自冰盖和冰川融化的淡水也增加了海平面上升。它们共同提高了背景海洋高度,”迪德莱克写道。“当飓风来临时,较高的海洋意味着风暴潮可以将水带到更内陆的地方,造成更危险和更广泛的影响。”
4. IPCC关于飓风
联合国政府间气候变化专门委员会的最新全球气候分析提供了类似的结论。
它讨论了证据,表明现在的飓风比 40 年前更加强烈,正在加速增强,并且正在减缓其前进速度,导致更多的降雨。温室气体排放对这些变化的影响仍在确定之中;该报告关于海洋和海平面上升章节的作者罗伯特·科普说,颗粒物污染的减少也产生了重要影响。
“全球变暖最明显的影响是,温暖的大气层容纳更多的水,导致更极端的降雨,例如 2017 年飓风哈维期间的情况,”科普解释道。“展望未来,我们预计飓风的风力和降雨量将继续增加。”
本文最初发表于The Conversation。阅读原文。