很明顯，在2020年大西洋颶風(fēng)季節(jié)開始之前，它將會(huì)很頻繁。六個(gè)月后，我們回顧了一系列打破記錄的事件，即使在11月30日這個(gè)颶風(fēng)季節(jié)正式結(jié)束時(shí)，風(fēng)暴可能仍然沒有結(jié)束。這個(gè)季節(jié)生成了30個(gè)被命名的風(fēng)暴，打破了2005年的記錄，當(dāng)時(shí)卡特里娜颶風(fēng)襲擊了新奧爾良。這是自20世紀(jì)50年代開始命名以來，風(fēng)暴名稱列表第二次被用完。有10次風(fēng)暴迅速增強(qiáng)，這是自1995年以來未曾見過的。12個(gè)登陸美國(guó)，也創(chuàng)造了新的記錄。其中6個(gè)登陸風(fēng)暴的強(qiáng)度為颶風(fēng)，與另一項(xiàng)紀(jì)錄持平。大氣科學(xué)家研究目標(biāo)是更好地理解是什么推動(dòng)了熱帶氣旋的形成，以及氣候變化如何在更長(zhǎng)的時(shí)間尺度上影響它們。以下是有關(guān)2020年的調(diào)查結(jié)果，以及未來可能發(fā)生的情況。為什么2020年會(huì)有這么多風(fēng)暴？兩個(gè)關(guān)鍵因素不幸地結(jié)合在一起，使得熱帶風(fēng)暴的季節(jié)已經(jīng)成熟。首先，拉尼娜現(xiàn)象在赤道太平洋形成，表層海水較冷，而且比預(yù)期的要強(qiáng)烈。赤道太平洋的冷卻使得熱帶風(fēng)暴更容易在大西洋形成并增強(qiáng)強(qiáng)度。這是因?yàn)槔崮葴p弱了熱帶大西洋上空的垂直風(fēng)切變。垂直風(fēng)切變（風(fēng)速隨海拔高度的變化）對(duì)風(fēng)暴的發(fā)展具有極大的破壞性。- 熱帶風(fēng)暴路徑顯示了2020年大西洋颶風(fēng)季節(jié)的頻繁程度。
隨著拉尼娜現(xiàn)象在這個(gè)季節(jié)的形成，熱帶大西洋變得更加適宜風(fēng)暴的形成和增強(qiáng)。第二個(gè)關(guān)鍵因素是大西洋，包括墨西哥灣和加勒比地區(qū)的極端溫暖的溫度。颶風(fēng)的動(dòng)力來自于海洋向大氣的熱量傳遞。因此，海洋表面溫度決定了風(fēng)暴在完美條件下可能達(dá)到的最大潛在強(qiáng)度——就像颶風(fēng)強(qiáng)度的熱力學(xué)“速度極限”。這個(gè)季節(jié)，包括有記錄以來大西洋風(fēng)暴最活躍的9月份在內(nèi)，大西洋颶風(fēng)盆地的海洋表面溫度接近了歷史最高水平。氣候變化和它有什么關(guān)系？這個(gè)季節(jié)故事的一個(gè)重要部分是我們正在目睹的大西洋變暖趨勢(shì)，這是史無前例的，至少可以追溯到幾千年前。海洋儲(chǔ)存了大量被溫室氣體捕獲的多余熱量。由于人類活動(dòng)（如燃燒化石燃料）導(dǎo)致溫室氣體濃度持續(xù)上升，未來幾十年海洋表面平均溫度可能會(huì)繼續(xù)上升。- 2020年9月大西洋海洋表面溫度高于1981-2010年的平均溫度。
目前還不清楚氣候變化是否導(dǎo)致了這個(gè)季節(jié)的極端多的風(fēng)暴。在全球颶風(fēng)頻率方面沒有可探測(cè)的趨勢(shì)，計(jì)算機(jī)模擬研究得出了相互矛盾的結(jié)果。然而，氣候變暖正在以其他方式增加颶風(fēng)造成的威脅。包括大西洋在內(nèi)的世界各地都觀測(cè)到越來越多的3、4和5級(jí)強(qiáng)風(fēng)暴。由于海洋溫度控制著熱帶氣旋的潛在強(qiáng)度，氣候變化很可能是這一趨勢(shì)背后的原因，預(yù)計(jì)這一趨勢(shì)將持續(xù)下去。美國(guó)還出現(xiàn)了更多的極端降雨風(fēng)暴。想想2017年颶風(fēng)哈維在休斯頓地區(qū)50英寸的降雨量，2018年佛羅倫薩在北卡羅來納州30多英寸的降雨量。氣候變暖在這里也起到了關(guān)鍵作用。隨著溫度的升高，更多的水能夠蒸發(fā)到大氣中，導(dǎo)致空氣中的水分增加。這個(gè)季節(jié)有10場(chǎng)風(fēng)暴經(jīng)歷了快速增強(qiáng)——24小時(shí)內(nèi)最高風(fēng)速增加了35英里每小時(shí)。迅速增強(qiáng)的風(fēng)暴尤其危險(xiǎn)，因?yàn)椋?/section>- 它們?cè)诘顷懬霸鰪?qiáng)時(shí)，撤離時(shí)間很緊迫。
颶風(fēng)勞拉和莎莉在這個(gè)季節(jié)登陸墨西哥灣海岸之前都迅速增強(qiáng)。埃塔在襲擊尼加拉瓜之前迅速增強(qiáng)為4級(jí)，而僅僅兩周后，約塔又在同一地點(diǎn)重復(fù)了同樣的動(dòng)作。- 衛(wèi)星儀器捕捉到11月16日在尼加拉瓜登陸的颶風(fēng)約塔。這幅圖像顯示了云層頂部的溫度，從而告訴科學(xué)家云層有多高。
近幾十年來，對(duì)熱帶氣旋軌跡或路徑的預(yù)測(cè)有了顯著改善，甚至可以提前5天預(yù)測(cè)。然而，相比之下，有關(guān)風(fēng)暴形成和增強(qiáng)的預(yù)報(bào)幾乎沒有改善。雖然美國(guó)國(guó)家颶風(fēng)中心發(fā)布的官方颶風(fēng)預(yù)報(bào)是由人類預(yù)報(bào)員發(fā)布的，但它們?cè)诤艽蟪潭壬弦蕾囉跀?shù)值預(yù)報(bào)模型的指導(dǎo)，而在颶風(fēng)快速增強(qiáng)方面，這些模型非常不準(zhǔn)確。因此，解決這一問題取決于研究人員提高數(shù)值預(yù)測(cè)模型精度的能力。天氣模型的復(fù)雜性使這成為一項(xiàng)艱巨的挑戰(zhàn)。然而，隨著研究人員更多地了解颶風(fēng)是如何形成和加強(qiáng)的，以及確定計(jì)算機(jī)模型預(yù)測(cè)錯(cuò)誤的根本原因，這個(gè)問題變得更容易處理。我們的最新研究探索了云如何產(chǎn)生溫室效應(yīng)，捕獲熱量，使颶風(fēng)更快地形成和加強(qiáng)。改進(jìn)數(shù)值模型對(duì)云反饋的解釋，最終有望實(shí)現(xiàn)更準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)。收集發(fā)展中風(fēng)暴的新測(cè)量數(shù)據(jù)的創(chuàng)新方法，將其縮小到最小的尺度，對(duì)于指導(dǎo)這些改進(jìn)也是必要的。鑒于高強(qiáng)度風(fēng)暴的上升趨勢(shì)，來自這些風(fēng)暴的風(fēng)險(xiǎn)只會(huì)增加。準(zhǔn)確預(yù)測(cè)它們?nèi)绾我约昂螘r(shí)形成、加強(qiáng)和威脅沿海人口的能力至關(guān)重要。
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