研究人员致力于更好地了解飓风如何以及为何会迅速增强为致命风暴

致命风暴的复杂性

研究人员正努力更好地理解飓风如何以及为何会迅速增强为致命风暴     

作者：Josh Rhoten
发布时间：2024年7月11日

2023年10月25日，飓风奥蒂斯以每小时165英里的持续风速作为5级飓风几乎没有预警地袭击了墨西哥的阿卡普尔科。

最初预测奥蒂斯只是一场微弱的海上风暴。但在24小时内，它迅速增强——最终使一百多万人处于危险之中，且几乎没有时间准备。这场风暴最终造成了数十亿美元的损失，并导致52人死亡。如今，它被认为是预测失误最严重的风暴之一，因为模型和卫星技术未能预测到其最终强度。

像奥蒂斯这样演变成危险飓风的风暴通常会经历一个称为快速增强的过程，这使得它们的真实影响难以预测。简而言之，快速增强是指24小时内最大持续风速增加至少30节（35英里/小时）。研究人员深知这一过程，它是由诸如温暖海水、潮湿空气和风切变等环境因素驱动的。事实上，在生命周期中的某个时刻，80%以上强度超过3级的飓风都会经历快速增强。

但研究人员越来越关注当前了解较少的驱动该增强过程的其他更精细的内部过程和结构。例如，风暴在其生命周期中的高度可能起到一定作用，对这些变量的更好理解应该有助于预报员防止再次发生像奥蒂斯这样的情况。

Alex DesRosiers最近通过科罗拉多州立大学（CSU）大气科学系研究这些问题获得了博士学位。他说，从1989年到2018年，大西洋中快速增强现象仅在约3%的时间内被成功预测，而经历这一过程的飓风却是最大且最具破坏性的。

鉴于研究人员称由于升温的海水（这是增强风暴的关键）2024年将再次出现活跃的飓风季，他表示，对如何以及何时会发生这一过程进行预测的任何优势都可能是有用的。

“重要的是引擎盖下发生了什么，”DesRosiers说，“涡旋如何排列？切向（或旋转）风场有多深，它与表面压力有何关系？如果我们能基于这些问题提前了解风暴的内部构成，我们就会知道在模型和观测中要寻找什么，从而能够更好地提前预测风暴何时会爆发。”

飓风中的快速增强是如何工作的？

DesRosiers是CSU热带天气和气候研究团队的一员。该团队与包括美国海军和国家飓风中心在内的合作伙伴一起，研究全球飓风相关的关键问题，包括快速增强。

研究人员已经研究了数十年的快速增强现象，但DesRosiers说，在收集和研究相关数据方面存在固有局限性。

一些风暴在远离飓风猎人飞机的偏远海域增强，这些飞机本可以窥探其内部活动。而且，与其他自然灾害不同，卫星时代前的飓风历史记录不完整或难以比较。然而，自2017年以来，情况发生了变化，连续的活跃季节将高影响风暴带到了陆地附近，提供了新的数据点，有助于更好地确定快速增强过程的大小和时机。

“现有的机载雷达技术也得到了升级，使我们现在能够看到这些风暴直至大气层的上层，”DesRosiers说，“而且我们拥有更多的计算能力，这可以根据所有可用数据进行集合预报，从而更好地展示每场风暴潜在结果的范围。”

在研究中，DesRosiers专注于热带气旋的高度及其与增强的关系。他是2023年在《地球物理研究快报》上发表关于该主题论文的第一作者，并在今年春季举行的2024年美国气象学会飓风和热带气象学会议上展示了类似的研究结果。