5小时加速72公里,飓风艾达致美国数百万户停电,它为啥这么厉害

仅仅24个小时,原本普通的飓风迅速升级为历史上第5大飓风。艾达的发展速度,出乎意料。

(图片说明:飓风艾达)

8月29日,勉强算得上一级飓风的艾达,突然开始疯狂发展,提升自己的威力,成长为恐怖的四级飓风,并且在美国路易斯安那州登陆。它的最大持续风速在仅仅5个小时的时间里就提升了72公里/小时,时速一度达到了240公里,也就是说每秒高达66.67米!尽管美国有几个州提前进入了紧急状态,但还是有2人丧命,数百万户居民家断电。

在艾达刚刚进入墨西哥湾的时候,有一只科学团队就已经注意到一个不平凡的现象了。在艾达前进的路上,有一个供它迅速成长的“暖床”,最终造就了这次强大的飓风。在墨西哥湾,科学家发现了一个直径大约200公里的环流,就是它起到了为虎作伥的作用。

(图片说明:一开始艾达还只是个热带风暴)

迈阿密大学罗森斯蒂尔海洋和大气科学学院的海洋学家Nick Shay解释说:在北大西洋上,有着以顺时针方向旋转的环流。这种环流在墨西哥湾会形成巨大的暖涡,有的时候甚至同时有三个暖涡存在。一旦这种暖涡遇上了飓风,问题就麻烦了。

亚热带的水温以及温度和墨西哥湾普通的海水有很大的区别,所以对于研究人员的区分来说并不难。这部分海水表面很温暖,在120-150 米的深处,其温度仍然有26℃左右,甚至可能还会更高。

由于盐浓度的差别很大,所以两部分海水不会混合,所以温暖的涡流可以很好地保持自己的温度。你可能会不相信:同样是海水,怎么还能不融合呢?但情况的确如此,比如太平洋和大西洋交界处的德雷克海峡,就有两大洋清晰的分界线,也是这个原理。

(图片说明:太平洋和大西洋的交界处)

当海面温度超过26℃时,途经这里的飓风就会变得更加强大。而实际测量结果表明,艾达路过的涡流,表面温度已经高达30℃了。

为了更好地分析这个涡流对飓风艾达起到的作用,研究人员甚至驾驶飞机飞到飓风的上空获取数据。在探测的过程中,飞机一度飞进了台风眼,强烈的气旋导致飞机剧烈摇摆,十分危险。

在这里,他们投放了一个抛弃式测温设备。这个设备一直下落到地表以下400-1500米深处,将温度和盐度等信息传输给分析人员,供后者进行分析。

(图片说明:美国飞机在台风眼中实拍的景象)

研究人员发现,这个涡流的热量一直延伸到海面以下150米处。虽然艾达的狂风让海面一些温水能够和冷水相混合,但是在海面以下,这种混合仍然无法进行。这意味着涡流的热量能够完美地保持下去,从而提供更多的热量和水分,让艾达获得了源源不断地动力,变得越来越强。

当海水这样的热量延伸到表面以下时,就会导致上方大气压力的下降。这个时候,水就会发生相变,从海水中向大气中转移,同时释放出潜热。由于涡流并没有明显的降温,所以这样的过程会一直持续下去。在这个过程中,飓风中心的压力会持续下降,导致风速进一步提升。

(图片说明:艾达的行进路线)

大致上来讲,这就是艾达迅速提升自己威力的机制。Shay说,自己前一天半夜睡觉的时候看了一眼数据,当时艾达的风速还是每小时105英里,第二天一大早再看就已经是145英里的时速了,整整提高了40英里(约64公里),变成了四级飓风。按照这个风速,如果是台风,也已经大幅度超过超强台风的标准了。

过去二十多年的时间里,科学家们一直在利用卫星等手段检测着墨西哥湾的海洋热含量,并且将艾达和其他许多飓风做了对比,才有了这样的发现。

比如1995年时,曾经出现过一个名叫Opal的飓风。一开始,它也只是一个不起眼的热带风暴。当时,墨西哥湾的中心也有一个巨大的暖涡,给这个飓风提供了动力,最终形成了一场强烈的飓风。当时,没有人注意到海面到海面以下150米的水温会发挥怎样的作用,所以当Opal大展神威时,许多人都吃了一惊。

还有2005年的飓风Katrina和Rita,也都和今天的艾达具有类似的特征。它们在经过了一个暖涡之后,威力得到了大幅提升。

(图片说明:太空中看飓风艾达)

正如我们所说的,墨西哥湾上温暖的涡流,是飓风的助推者。而随着全球变暖进程的不断加剧,这样温暖的涡流将会越来越常见。也就是说,这或许会导致未来恐怖飓风的出现频率越来越高,威力也越来越大。

不过Shay指出:对于这种快速提升飓风威力的现象,更多地是来自于局部区域的热力学变化。全球范围内的温室效应对这种局部变化的影响有多大,目前还不能过早地下定论。但不论怎么说,我们都应该为全球变暖提高警惕。

(图片说明:艾达带来的狂风暴雨)

未来,科学家们还需要获取更多、更全面的数据,从而了解海洋在各个方面对一个飓风的形成与强化所产生的影响,从而能够进行更加准确的预报。

尽管Shay的阐述比较严谨,但另一项最近发表于《自然-气候变化》的研究已经明确指出:如果全球气温真的突破了《巴黎协定》的要求,提升了1.5℃,那么对于一些沿海地区来说,极端海洋事件的发生频率将会增加100倍。也就是说,原本百年一遇的自然灾害,未来平均每年都会上演一次!如果到2100年提升了2℃,那么他们统计的全球7000多个沿海地区中, 将有64%的部分平均每年都要面临一次这种原本百年一遇的灾害。

当天灾遇上了人祸,才是最值得我们担忧的。未来地球的命运,就掌握在人类自己的手里。如果再不采取行动,飓风艾达将只是一个开始

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