袭击了俄克拉荷马州摩尔市的龙卷风已被正式列为最高级别——增强型藤田级数中的 5 级,这意味着风速超过每小时 320 公里。《大众科学》采访了气象学家哈罗德·布鲁克斯,他是美国国家海洋和大气管理局 (NOAA) 国家强风暴实验室(位于俄克拉荷马州诺曼市)的高级科学家。
[以下是经过编辑的访谈记录。]
像这样的强龙卷风的关键要素是什么?什么条件使其成为可能?之前的几天天气预报中是否有关于这种龙卷风的预警信号?
低层温暖潮湿的空气,高空干燥相对寒冷的空气,强风切变[环境中水平风随高度的变化]。风暴预测早在 5 月 15 日星期三就开始预测强雷暴爆发的可能性,并在星期五提到了强龙卷风的可能性。星期一早上,查看能够分辨单个雷暴的高分辨率数值天气预报模型的输出,当地预报办公室在上午 11 点的在线简报中提到,如果当天下午在[俄克拉荷马城]都会区形成雷暴,则很可能发展成强雷暴并迅速产生强龙卷风。
支持科学新闻报道
如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅,您将帮助确保有关塑造我们当今世界的发现和想法的具有影响力的故事的未来。
可以做些什么来保护自己免受这种级别的龙卷风袭击?
尽可能降低身体高度,并在您和龙卷风之间尽可能多地设置墙壁。进入结构良好的建筑物。人们一直都能在这种级别的龙卷风中幸存下来。这可能不好受,他们可能会受伤,但做正确的事情会大大增加您的生存机会。
是否可以做些什么来更好地设计结构以承受这种龙卷风?是否有某些类型的建筑物更能抵抗这种风力?
法式屋顶比人字形屋顶更好。使用飓风夹将屋顶连接到墙壁,并使用带螺母的绑带和螺栓将墙壁连接到基梁板。
多次龙卷风沿着非常相似的路径移动,正如 1999 年、2003 年和 2013 年在摩尔市发生的情况一样,这怎么可能?
方向很大程度上是大气中风廓线的函数,因此大多数龙卷风从西南向东北移动。除此之外,位置很可能只是运气问题。如果您向墙壁投掷大量飞镖,您可以在之后走上前去,在集群周围画一个靶心。这个过程本质上是随机的,但即使是随机过程也会产生集群。
居民收到了多少预警,预警是如何发出的?
国家气象局的预警比任何龙卷风提前五分钟发出,比重大破坏提前 16 分钟,比到达摩尔市提前约 35 分钟。预警通过 NOAA 天气广播发出,并通过电视上的跑马灯和普通广播中的插播发出。此外,我假设户外警报器也已鸣响。
可以做些什么来改进龙卷风预测和预警?
提高我们对龙卷风中所有物理过程的理解,以及数值天气预报模型中未解决过程的建模。从用户的角度来看,我们需要更好地学习如何有效地传达信息。
人们对龙卷风最危险的误解是什么,或者人们在面对潜在的龙卷风时常犯的错误是什么?
除非您在地下,否则您无法在强龙卷风中幸存下来。此外,有些人可能仍然会打开窗户,这是一个坏主意。
与全球相比,为什么美国会发生如此多的龙卷风?
由于墨西哥湾和落基山脉的存在,这些要素在这里更频繁地汇聚在一起。从落基山脉和阿巴拉契亚山脉之间的低层吹来的南风带来了来自墨西哥湾的温暖潮湿空气。从高空吹来的西风越过落基山脉或高沙漠。使气团干燥且相对寒冷的最佳方法是将其带到宽阔的高山脉上。因此,当低层气流从南向吹来,高层气流从西向吹来时,就会形成正确的热力学剖面,唯一缺少的要素是引发风暴的东西,例如锋面或干线。地球上唯一一个在区域南面有水分来源,并且有从北向南延伸很长的宽阔高山脉的地方是美国中部。
气候变化在加剧龙卷风形成条件方面起什么作用(如果有的话)?全球变暖是否正在改变龙卷风概率地图?
据我们所知,没有。考虑到我们收集报告方式的变化,报告数据库并未显示趋势。随着地球变暖,我们预计温暖潮湿的空气会增加,而切变会减少。这取决于温度梯度,预计随着两极比低纬度地区变暖更多,温度梯度会减弱。
因此,一个组成部分(热力学)将变得更有利,而另一个组成部分(开始风暴旋转的风切变)将变得不太有利。目前尚不完全清楚对龙卷风的总体影响的标志是什么,但很可能相对较小。