认识风切变:这种现象可以撕裂飓风

一位大气科学家解释了什么是风切变以及它如何影响飓风

Early morning satellite image of the eastern coast of the United States and the Atlantic Ocean. Hurricane Idalia on the left makes landfall on Florida's coast and Hurricane Franklin sits over the Atlantic near Bermuda

飓风伊达利亚(左)在佛罗里达州基顿海滩附近登陆,而飓风富兰克林(右)在大西洋中翻滚。

AC NewsPhoto/Alamy Stock Photo

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天气预报员在飓风季节经常谈论风切变,但它到底是什么?

我在佐治亚理工学院教授气象学,该地区非常关注大西洋飓风季节。这里快速了解一下可以决定风暴是否会成为破坏性飓风的关键力量之一。


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什么是风切变?

风切变被定义为风速、风向或两者在一定距离上的变化。

您可能听过飞机驾驶员谈论湍流,并警告乘客他们将经历颠簸。他们通常看到前方风速或风向突然变化的迹象,而风切变有时会引起这种情况。

对于飓风,重点通常是垂直风切变,即风速和风向如何随高度变化。

垂直风切变几乎在地球上任何地方都存在,因为风速通常在高海拔地区比在地表更快。它可能比正常情况更强或更弱,这在飓风季节尤其重要。

热带风暴通常始于热带波,或与热带温暖水域上空雷暴群相关联的低压系统。海洋表面上方的暖空气迅速上升,为风暴吸取燃料。风开始旋转,并可能增强为热带风暴,然后是飓风。

飓风在垂直结构尽可能对称的环境中茁壮成长。飓风越对称,风暴旋转的速度就越快,就像滑冰运动员收回手臂旋转一样。

然而,过多的垂直风切变会使风暴顶部偏移。这削弱了风的环流,以及为风暴提供燃料所需的热量和水分的输送。结果可能会撕裂飓风。

厄尔尼诺和拉尼娜的影响

风切变在厄尔尼诺年成为热门话题,因为在飓风季节期间,大西洋上空的风切变往往更强。

当东太平洋盆地的海面水温明显高于平均水平,而西太平洋盆地的水温低于平均水平时,就会发生厄尔尼诺现象。这大约每两到七年发生一次,它会影响世界各地的天气。

在厄尔尼诺现象期间,大西洋上空的高空风往往比平时更强,因此导致更强的风切变。对流层上层更快的气流导致风速随高度增加而加快,使得高层大气不利于热带风暴的发展。相比之下,东北太平洋在厄尔尼诺现象期间往往风切变较小。

当然,没有两次厄尔尼诺现象是相同的。在2023年,创纪录的温暖海面温度有可能增强飓风,以至于厄尔尼诺现象增加的风切变也无法将其摧毁。例如,飓风伊达利亚在8月份与风切变作斗争,并以强大的3级风暴袭击佛罗里达州。

厄尔尼诺现象的相反现象是拉尼娜现象——这两种气候模式大约每两到七年轮换一次。拉尼娜现象导致飓风季更加活跃,正如大西洋在破纪录的2020年飓风季中所见。预计拉尼娜现象将在2024年秋季发展,大西洋飓风预测也反映了这一点,预计又将迎来一个繁忙的季节

2023年大西洋飓风季很好地提醒我们,总是有多种因素在影响飓风的破坏性程度。然而,垂直风切变将始终存在,气象学家将密切关注它。

本文最初发表于The Conversation。阅读原文

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