飓风米尔顿在佛罗里达登陆前重新塑造了风暴科学 - 彭博社
Lauren Rosenthal, Eric Roston
10月8日的米尔顿飓风卫星图像。
来源:NOAA在风平浪静、重建工作开始很久之后,负责预测飓风的科学家们将不断回放米尔顿飓风。他们将专注于如何未能预测米尔顿的突然增强。
米尔顿在周一的风速加速至每小时95英里(每小时150公里),成为大西洋盆地记录中最强大的飓风之一,这一增速比2005年的威尔玛飓风更快。这个标志几乎是科学家所称的“快速增强”标准定义的三倍。这使得通常稳重的美国国家飓风中心(NHC)称米尔顿的增强为“爆炸性”。
彭博社绿色六百万佛罗里达人被敦促逃离米尔顿即将来临的怒火米尔顿飓风以倾覆房屋的狂风逼近佛罗里达的坦帕地区法国考虑向南非提供约3亿欧元的气候贷款北伏特被告知15亿美元的贷款担保遥不可及米尔顿“基本上超出了图表”,国家大气研究中心的气象学家克里斯托弗·罗佐夫说。风暴从墨西哥湾汲取力量,而该地区在这个季节异常温暖。这令人震惊地提醒人们,模型并不一定能捕捉到在比工业化前时期高出1.3摄氏度(2.3华氏度)的世界中,主要飓风的特征。
经历极端快速增强的风暴名单是致命的,充满了数十亿美元的灾难。2005年,卡特里娜飓风经历了两次这样的情况,几周后威尔玛紧随其后。根据一份风暴后报告,后者经历了“超快速增强”,从每小时70英里的热带风暴迅速增强到每小时185英里的5级巨兽。
80%的主要飓风——定义为3级及以上——都会经历这个阶段。温室气体污染使这种情况在大西洋和其他气旋盆地中变得更加可能,因为它加速了海洋热量。例如,对海伦飓风的快速分析发现,这场风暴在创纪录的热带海湾中变得更可能性增加了500倍。这使得气候变化成为天气模型中一个越来越复杂的因素,用于预测风暴。
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“数值模型很难准确把握[快速增强]的时机和幅度,”美国国家海洋和大气管理局(NOAA)飓风研究部门主任古斯·阿拉卡说。“但这比十年前好得多。”
NOAA自2007年以来开展了一项改善飓风预测的计划,该机构去年推出了其飓风分析和预测系统模型,显示出改善预测增强能力的效果。根据最近的NOAA评估,1990年大西洋风暴强度的预测误差约为11英里每小时,而2022年则降至不到8英里每小时,自2010年以来“误差显著减少”。
飓风海伦的残骸在佛罗里达州的珍珠岛,飓风米尔顿预计登陆之前仍未被清理。前者也经历了快速增强。摄影师:特里斯坦·维洛克/彭博社阅读更多:为什么“快速增强”正在改变飓风季节
但像米尔顿这样的风暴显示了模型的局限性,使得改善快速增强预测的需求在气象学家的待办事项列表上愈发重要。这不是一项小任务:根据定义,快速增强发生在非常短的时间内,并且由海洋和大气中的局部条件驱动,这些条件可以将像米尔顿这样的风暴变成怪物。
宾夕法尼亚州立大学的飓风研究员科林·扎尔齐基表示,了解海洋与天空交汇处发生的事情以及它如何从内部改变飓风,对于预测快速增强至关重要。“即使是我们拥有的最佳气候模型也无法看到这些过程。”
观察数据的缺乏也阻碍了研究人员的努力。阿拉卡表示,侦察数据可以提高飓风预测的准确性10%到20%。直到最近,这主要由联邦政府负责收集,包括卫星、浮标和飓风侦察飞机等来源。
在过去几年中,国家飓风中心开始支付新一波天气监测初创公司和科技公司收集信息。“航行无人机”——可以在飓风的漩涡中操作的自主机器人——正在收集波浪高度和风速。国家海洋和大气管理局已经测试或部署来自黑色迅猛科技、安杜里尔工业和德拉戈科技等公司的海洋无人机,以从内部观察气旋。
NOAA也在与WindBorne Systems进行谈判,以便在无需载人飞行的情况下从天空收集数据,联合创始人约翰·迪恩说。该初创公司部署了专门的气象气球,包括一种新版本,能够在飓风内部测量温度、压力、湿度和风速。通过将传感器附加到可以深入风暴内部并且易于控制和回收的气球上,“我们可以收集飓风内部的垂直剖面,”迪恩说,这可以为模型提供目前短缺的数据。
人工智能也可以帮助气象预报员更快地判断风暴可能会增强。NHC在其工作流程中已经整合了人工智能多年,威斯康星大学麦迪逊分校的研究人员在训练人工智能识别风暴图像中的快速增强标记方面取得了成功,NCAR的罗佐夫说。
气候变化增加了紧迫感。扎尔齐基和宾州州立大学的一位同事以及国家实验室的研究人员最近进行了一项研究,以观察在不同温升水平下过去的飓风将如何发展。他们发现热带风暴通过快速增强变成强大飓风的可能性大大增加,包括那些过去没有这样发展的风暴。“随着世界变暖,快速增强变得越来越普遍,”扎尔齐基说,这给气象预报员带来了更多复杂性。
飓风米尔顿的突然升级在本周引发了大气科学家的心碎和担忧,因为风暴朝着坦帕湾驶去,这是美国最脆弱的地区之一。 这引发了一个新的问题,将推动研究:极端快速增强的概率是否在发生变化?
“我不知道这个问题的答案,”罗佐夫说,“但我认为这是一个我们应该问的重要问题。”