验证引用
虽然已尽一切努力遵循引用风格规则,但可能会有一些差异。如果您有任何问题,请参考相应的样式手册或其他资料。
选择引用格式

由于墨西哥湾的巨大温暖地带,飓风艾达变成了一个怪物-这是发生的事情

谈话

本文转载自谈话在创作共用许可下读了原文,该书于2021年8月31日出版。

当飓风艾达进入墨西哥湾时,一组科学家正在密切观察一个巨大的、缓慢旋转的温水池。

那个温暖的水池,一个漩涡,是一个警告信号。它直径约125英里(200公里)。它将给艾达带来强大的能量,在不到24小时的时间里,它将从微弱的飓风变成危险的4级风暴,于2021年8月29日袭击新奥尔良郊外的路易斯安那州。

尼克·谢他是迈阿密大学海洋学家罗森斯蒂尔海洋和大气科学学院他就是其中一位科学家。他解释了这些涡流是如何被称为洋流,帮助风暴迅速增强为巨型飓风。

这些漩涡是如何形成的?

回路电流为一个大环流的关键组成部分即在北大西洋顺时针旋转的环流。它的强度与温暖的海水从热带和加勒比海流入墨西哥湾,再通过佛罗里达海峡(佛罗里达和古巴之间)流出有关。从那里,它形成了墨西哥湾流的核心,沿着东海岸向北流动。

在墨西哥湾,当这股洋流到达佛罗里达州迈尔斯堡纬度以北时,就会开始产生巨大的暖流。在任何给定的时间,墨西哥湾中都可能有多达三个暖涡,缓慢地向西移动。当这些涡流在飓风季节形成时,它们的热量会给海湾周围的沿海社区带来灾难。

亚热带海水有不同温度和盐度比海湾的普通水要多,所以它的涡流很容易识别。它们的表面有温暖的水,水层的温度为78华氏度(26摄氏度)或更高,深度约为400或500英尺(约120至150米)。由于强烈的盐度差异抑制了这些层的混合和冷却,温暖的涡流保留了相当多的热量。

当海洋表面的热量消失时大约78华氏度(26摄氏度),飓风可以形成并加强。艾达经过的涡流有表面温度超过86华氏度(30 C)。

你怎么知道这个涡流会是个问题?

我们监测海洋热含量来自太空的每一天密切关注海洋动态,尤其是在夏季。请记住,冬季的暖涡也可以为大气锋面系统提供能量,例如1993年导致南方腹地暴风雪的“世纪风暴”。

为了评估这个热池对飓风艾达造成的风险,我们让飞机在涡流上空飞行,并投放了测量设备,包括所谓的消耗品。一个可牺牲的降落伞降落到地表,释放一个探测器,下降到地表以下1300到5000英尺(400到1500米)。然后它会发回关于温度和盐度的数据。

这个涡流有热量下潜约480英尺(约150米)。即使风暴的风与表面较冷的水混合,较深的水也不会一直混合下去。涡流会保持温暖,继续提供热量和水分。

这意味着艾达马上就要巨大的燃料供应

当温水像这样延伸到深处时,我们开始看到大气压力下降。从海洋到大气的水分转移或潜热在温暖的涡流中持续,因为涡流没有明显冷却。随着潜热的持续释放,中心压力持续降低。最终,地面风将感受到风暴中更大的水平压力变化,并开始加速。

这是我们在飓风艾达登陆前一天看到的景象。风暴开始感觉到涡流中真正温暖的水。随着气压持续下降,风暴变得越来越强,范围也越来越广。

那天晚上我午夜上床睡觉时,风速大约是每小时105英里。几个小时后,当我醒来,查看国家飓风中心的更新时,它是每小时145英里,艾达已经变成了一场大飓风。

快速集约化是一种新发展吗?

我们都知道对飓风的影响多年来,但气象学家花了很长一段时间才更多地关注海洋上层的热量含量及其对飓风迅速增强的影响。

在1995年,飓风蛋白石是一场在墨西哥湾蜿蜒的小型热带风暴。当时气象预报员还不知道,墨西哥湾中心有一个巨大的暖涡,移动速度与迈阿密交通高峰时段的速度一样快温暖的海水下潜到150米左右.气象学家从卫星数据中看到的只是地表温度,所以当欧珀尔在最终袭击佛罗里达狭长地带的途中迅速加强时,它让很多人感到惊讶。

今天,气象学家密切关注着热量池的位置。不是每一场风暴都有所有合适的条件.太多的风切变可以撕裂风暴,但当大气条件和海洋温度非常有利时,就会发生这种巨大的变化。

2005年的卡特里娜飓风和丽塔飓风,有相同的签名吗艾达。他们经过了一个即将脱离环流的暖涡。

飓风迈克尔在2018年,它没有飞过涡流,但当它从环流中分离时,它飞过了涡流的细丝——就像尾巴一样。这些风暴在登陆前都迅速加剧。

当然,这些温暖的涡流在飓风季节最常见。你偶尔也会在大西洋沿岸看到这种情况,但墨西哥湾和西北加勒比地区更可控,所以当风暴在那里加剧时,有人会被击中。当它像艾达一样在海岸附近加强时,对沿海居民来说可能是灾难性的。

这和气候变化有什么关系?

我们知道全球变暖正在发生,我们知道这一点地表温度正在变暖在墨西哥湾和其他地方。然而,当涉及到快速强化时,我的观点是,很多热力学是局部的。全球变暖在其中扮演了多大的角色尚不清楚。

这是一个研究成果丰富的领域。20多年来,我们一直在监测墨西哥湾的海洋热含量。通过将我们在艾达和其他飓风期间测量的温度与卫星和其他大气数据进行比较,科学家们可以更好地了解海洋在风暴迅速增强过程中所起的作用。

一旦我们有了这些资料,科学家就可以对用于预测的计算机模型模拟进行微调,从而在未来提供更详细、更准确的警告。

写的尼克·谢,海洋学教授,迈阿密大学