这是科学家如何预测下一个飓风季节

经过:克里斯托弗·卡纳斯卡斯(Kristopher Karnauskas)|

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Humberto飓风是一场巨大而强大的风暴,2019年9月在百慕大造成了广泛的破坏。NOAA

随着北半球的夏天,预报员开始观看墨西哥湾和非洲海湾之间每一批大雨的天气。每条逆时针旋转的风或蓬松的云层都有可能组织到威胁生命的热带风暴中。

大约一半热带风暴在过去的二十年中形成的飓风,其中约有一半成为我们称为主要飓风的沿海破坏怪物。现在,我们习惯于每年看到大约16次热带风暴,尽管这一数字每年可能有很大的变化。

我们可能会在2020年,30次热带风暴形成30次热带风暴,或者像2014年更安静的情况下,只有八个赛季,我们可能会出现什么警告迹象?

国家飓风中心发布了2021年的第一个季节性预测5月20日,预计比正常季节更活跃,有13至20命名风暴,六到10次飓风和三到五次大飓风。那些命名的风暴中的第一个,安娜,5月22日本赛季6月1日开始前10天。

这是一些成分预报员和科学家像我一样寻找。

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热带风暴从哪里开始

飓风生活在气氛中,但被海洋喂养。首先,让我们看上去更远,找出它们来自哪里。

像种植农作物一样,飓风将在大量种子和有利的环境条件下具有丰富而健壮。

热带风暴的种子是小的,几乎没有威胁的天气障碍。您会发现它们在任何一天都散布在热带地区。在大西洋中,有些人是在非洲雷暴的簇开始,或者是在非洲西海岸附近的佛得角群岛附近的乌云。

这些种子中的绝大多数无法生存几天,但是有些种子被北大西洋北纬约10至20度的热带大西洋上种植的东方气流所扫除。这是海洋真正助长增长的领域。从那里开始,发展的热带风暴是通过大气的“转向电流”向西和向北的 - 避免了关键的赤道地球旋转的影响太小了,无法进一步发展。

种子越多,积极的飓风季节的机会就越大。

有几个因素影响给定年内热带风暴种子的水平,但预报员的眼睛通常受到训练非洲季风在春天。

一旦这些种子从非洲海岸线或从海洋的其他地方弹出的温暖,空气升起的袋中出现,人们的注意力就会转移到环境条件下,这些环境条件可能会为热带风暴和飓风限制为热带风暴和飓风。

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非洲的云彩有可能成为热带风暴。
NOAA

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温水燃烧飓风

通常,热带风暴蓬勃发展,地表海是一个宜人的80度华氏度(26.7摄氏度)或温暖。这就是为什么飓风在6月1日之前很少见,并且最有可能发生在八月至10月,当时海洋处于最温暖的状态。

主要的热带风暴的燃料供应是热能在上海上,前100英尺(30米)左右。

不过,它不仅仅是表面的温度。非常强烈的飓风发展的主要因素是温暖的水延伸的深度以及温暖层与下面的冷水的急剧分离。这是因为飓风随着海洋的前进而搅动。

如果温水层浅且易于混合,那么用下面的冷水在表面稀释的热能就不会花费太多,从而减少了飓风的能量。但是,如果温水更深,风暴将有更多的燃料吸收。

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温水帮助迈克尔飓风在2018年成长为一场巨大的破坏性风暴。
NASA地球天文台

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高层风的影响

已经在一个地区吹来的盛行的风也会造成暴风雨。

风在不同高度的不同速度下吹。这是飞机经历动荡的原因之一。盛行的风在暴风雨顶部的速度比底部的速度快。风剪。风剪太多,风暴很难维持那些升起的热空气。

同样,如果升起的空​​气无法足够快地逃脱和向外流动,暴风雨消耗的能量无法通风和发动机窒息。两者都可以防止风暴井井有条,要么限制其生长或导致其消散。

一个重要的关于未来风剪的线索在大西洋地区,来自数千英里之外的事件赤道太平洋

当东太平洋异常温暖时 - 称为厄尔尼诺- 全球气氛重新排列以增加大西洋上的风剪切的方式。这往往会抑制那里的热带风暴,但不要敢打赌农场。气候系统的其他缓慢变化也会影响环境条件,包括多年的时间比平常温暖或凉爽北大西洋的表面温度。

厄尔尼诺(Elniño)的对面LaNiña倾向于带来低风剪,而偏爱更多的热带风暴。这些条件现在几乎是中性的,预报员正在观察看到什么发展。

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二十年的国家飓风中心风暴轨迹数据显示了模式。
Nilfanion/Wikimedia/(CC BY-SA 3.0)

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在哪里看

因此,如果您正在观看2021年大西洋飓风的早期迹象,请密切关注非洲季风对于风暴播种,热带大西洋的温度提供燃料和可能的后期拉尼娜,意味着更少的风剪切到撕裂暴风雨。

国家飓风中心- 和许多其他预测小组在政府,学术界和工业中 - 在其季节预测中分析这些因素和其他因素。

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更大的画面

热带风暴的总数仅讲述了故事的一部分。随着时间的流逝,还有其他重要方面暴风雨变得多么激烈,他们持续多久他们旅行的速度有多快他们花了多长时间消散了登陆后。最近的研究表明,自工业革命以来,飓风燃烧的海洋温度一直在变暖。特别是在美国东海岸

沿海社区已经在气候变化的前线随着海平面的上升。热带风暴等极端事件发生变化的潜力,以及它们与大气和海洋的复杂互动,这是为什么飓风稳步上升为一场的原因顶级研究优先级

本文从谈话在创意共享许可下。你可以找到原始文章在这里

克里斯托弗·卡纳斯卡斯(Kristopher Karnauskas)是大气和海洋科学副教授,也是科罗拉多大学博尔德分校的环境科学研究所合作研究所。他获得了国家科学基金会NOAA和NASA的资金。

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