“只在理论中存在”的史上最强飓风即将登陆美国本土!

在两周前,美国第四大都市——休斯顿,以及休斯顿所在的德克萨斯州刚刚经历了美国大陆有史以来“最湿”的飓风——飓风 Harvey(哈维)。Harvey 那 1 至 1.3 米的降水量所几乎淹没了大休斯顿地区,让数万名休斯顿居民没了家,预估经济损失高达 1800 亿美元。


而仅隔一周之后,“只在理论中存在”的有史以来威力最强的飓风——飓风 Irma(厄玛)接踵而至。在横扫加勒比海多座岛屿后,Irma于当地时间9日凌晨登陆古巴,直指美国佛罗里达。

据气象专家预计,“厄玛”将在当地时间10日上午前登陆佛罗里达州南端,目前该州已经要求630万人撤离避风。另外,在移动过程中,“厄玛”的破坏力可能会再度增强。

图丨飓风Harvey在大西洋加勒比海上的移动路线

幸运的是,Irma 的路线与 Harvey 完全错开,将从古巴—伊斯帕尼奥拉岛(海地和多米尼加所在的岛)北边吹向美国,并在佛罗里达州,而不是德克萨斯州登陆。

但不幸的是,飓风 Irma 的威力大大超过 Harvey:Harvey 在萨菲尔-辛普森飓风等级中只是 4 级飓风,而 Irma 则是最高的 5 级飓风!Irma 的 24 小时持续风速达到了惊人的 185 英里/小时(300 公里/小时),并且伴有 200 英里/小时的阵风(321 公里/小时)。在面临这种风速比很多高铁还快的飓风时,我们不禁的问自己,这种破坏力惊人的自然现象是如何形成的?

在回答这个问题之前,我们首先要纠正许多人的一个误解,就是飓风和台风的区别。很多人认为,飓风和台风之间是有所区别的。但是,其实这两者之间的唯一区别其实就是在地球上出现的地点,因为飓风和台风都是热带气旋:若是它出现在太平洋西边的东亚,它就叫台风;若是出现在太平洋东边以及大西洋西边的北美,它就叫飓风。

图丨飓风Harvey吹袭休斯敦市

我国中央气象台对台风的分类为三种:台风,强台风、超强台风;相对应飓风等级就是1级飓风,1/2/3级飓风,和3/4/5级飓风。回到我们的问题: “来自噩梦中的飓风是如何形成的”。答案很简单,只有5个字:水温、风切变。

其中,水温的作用是为飓风提供能源:海洋表面与大气中间的温差越高,飓风的势能就越大。其背后的道理十分简单:由于热气上升,海洋表面温度越高,其上升气流越大越块。


一般来说,26.5摄氏度以上的海洋表面温度就可以增加飓风的威力了。而 Irma 所经过的海面温度高达 28、29 度,甚至在抵达佛罗里达州之前还会经过一片表面温度高达30、31 度的海域。这才造就了这个自1851年以来大西洋外最强的飓风。

图丨飓风Irma经过的海面的温度图表,颜色越深温度越高

而风切变的作用则是减少飓风的威力。风切变的定义是:一种大气现象,风矢量(风向、风速)在空中水平和(或)垂直距离上的变化(也就是变得比变脸还快的各种风)。

风切变对飓风的影响也很容易理解:若是大气中存在各种乱吹的风,飓风系统需要消耗更多的能量才能把它们一一抚平、统一风向。通常,20 节以上的风切变足以减弱飓风的威力。然而,Irma的途径上几乎没有多少风切变,让它得以最大幅度保留其能量,释放在人类头上。

图丨飓风Imra路线上的风切变图,其中,绿色为有益于飓风的发展,黄色为无影响,红色为有害于飓风的发展

经过多年的发展,气象学家和大气科学家基本上可以根据水温和大气温度,使用热动力学原理计算出每个飓风理论上的最高风速。不过由于风切变等不确定因素的削弱,很少会有飓风达到理论最大风力。然而,飓风 Irma 已经十分接近这个极限值了。

对于被 Irma 迎面撞上安提瓜和巴布达、圣马丁岛、维京群岛、特克斯和凯科斯群岛,以及古巴来说,它们受到了海量的伤害!从巴布达岛传出来的报道表示,该岛受到了“全面的损伤”,没有任何建筑幸免。而波多黎各、多米尼加,以及海地则幸运的与 Irma 擦肩而过,只受到了大风和暴雨的影响。

图丨飓风Irma上周在加勒比群岛的路线,影响到了绝大多数的加勒比岛国(来源:CNN)

而加勒比海岛国之殇,却很可能成为美国之幸。作为开阔的大西洋西岸的首批陆地,加勒比海群岛向来都会受到飓风的首波袭击。像是美国“飓风之盾”一般,牺牲自己,消耗掉飓风的能量。

然而,这些贫穷岛国灾难后的重建,却会是一如既往地艰难。所幸,多个国家政府,比如加拿大,已经承诺提供数十万美元的救灾物资,民间自主捐款也陆续开始了。

图丨飓风Imra登陆美国佛罗里达州时的路线、范围、以及等级预测(来源:CNN)

至于美国,早在上周初,佛罗里达州政府就已经下达全面疏散的命令,要求飓风路线上的居民一路向北,向佐治亚州和南卡罗来纳州迁移。由于疏散地区包含了佛罗里达州三个人口最多的县(迈阿密-戴德县、布劳沃德县以及棕榈滩县),再加上佛罗里达礁岛群的人口,此次疏散的人数将超越 600 万,成为美国历史上最大的一次“居民大撤退”。

先有飓风 Harvey,后有飓风 Irma,当百年一遇,甚至五百年一遇级别的灾害开始频繁出现后,我们已经很难忽略气候变化对人类的影响。飓风以及台风的能量全部来自于水温,若是全球海洋水温像科学家们预测的那样,在未来的几十年里平均上涨 2、3 度,我们恐怕需要推出一个崭新的等级表,来对应那越来越猛烈的飓风了。

而由于现有的风险预估模型、建筑规范以及政府规定都是基于历史数据,它们已经很难应对由于气候变化所带来的影响了。就拿休斯顿来说,其 2/3 被淹没的地区都处于政府地图上的百年一遇洪泛区域之外,而有一半甚至处于包括五百年一遇之内的任何洪泛区域之外。

图丨佛罗里达州居民全面撤离飓风Imra可能吹袭的区域


因此,科学界已经呼吁多年,要求政府使用融入气候变化所带来的影响的气候模型来更新基建计划和相关规定。为了提供更加坚实的证据,麻省理工学院飓风研究员兼大气科学教授 Kerry Emanuel 近日分析了波士顿地区由飓风所带来的降水风险。他发现,气候变化将会大幅度的提高风暴的频率和降水量。

其中,波士顿地区在 2000 年之前属于百年一遇的暴雨区域,将在 2081 年降为十年一遇的级别,即每年都有 10% 的可能性发生重大暴雨灾害。而之前属于千年一遇的暴雨则可能成为五十年一遇的级别。

作为对这个星球影响最大的生物,人类与大自然是息息相关的。为了我们的财产、家园,甚至生存,从政府到平民,我们必须直视气候变化,尽最大的努力减缓它的步伐,并开始全面为“后气候变化时代”做出全面调整。

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