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研究人员发现即使是很小的干扰也会引发灾难性风暴

  • 科学
  • 2020-05-14 14:18:52
  • 来源:

您可能已经看到显示飓风发展的卫星图像:浓密的白云聚在一起,双臂朝着海岸驶过,中央视线在旋转。

经过数十年的研究,气象学家仍然对飓风的发展有疑问。现在,佛罗里达州立大学的研究人员发现,即使大气条件的最小变化也可能引发飓风,这些信息将帮助科学家了解导致这些毁灭性风暴的过程。

“本文的全部动机是,我们仍然对热带气旋的确切形成还没有普遍的理论理解,并且真正能够逐个风暴地进行预报,将有助于我们更加扎实地采取行动。 ”,地球,海洋和大气科学系的博士生Jacob Jacobs说。

Carstens和助理教授Allison Wing的研究已发表在《地球系统建模的进展》杂志上。

当前关于飓风形成的理论认为,必须存在某种干扰才能启动导致飓风的过程。Carstens使用从简单条件开始的数值模型,以更好地准确了解这些干扰是如何产生的。

他说:“我们正在尽力去做,只研究云如何精确地组织自己,而没有任何外部因素参与其中,从而更有效地形成热带气旋。”“通过这种方式,我们可以进一步完善我们的更广泛的了解,并更多地关注实际的热带气旋本身,而不是周围环境对其的影响。”

在模拟开始时,条件几乎均匀分布在模型播放的虚构盒子上。然后,研究人员添加了少量的随机温度波动来启动模型,并观察了模拟云如何演化。

尽管模拟是随机开始的,但云并没有保持随机排列。当水蒸气,热辐射和其他因素相互作用时,它们形成簇。当星团在模拟大气中循环时,研究人员追踪它们何时形成飓风。他们在北纬0.1度到20度之间的模拟纬度上重复了该模型,代表了诸如西非部分地区,南美洲北部和加勒比地区等地区。该范围包括热带气旋通常形成的纬度,以及非常靠近赤道且很少研究的赤道的纬度。

科学家发现,即使在开始模拟的稳定条件下,每次在10至20度纬度的模拟都会产生严重的飓风。这是在涡旋首次在地表上方产生并影响其周围环境的几天之后。

他们还表明,云相互作用可能导致非常靠近赤道的热带气旋的发展,这在自然界中很少发生,但仍被观测到距离北约1.4度。

飓风是危险的天气事件。预测可以帮助防止死亡,但一场大风暴仍可能造成数十亿美元的损失。更好地从理论上了解它们的形成将有助于气象学家在短期预报和长期气候预测中为这些暴风雨做出预测并为之做好准备,并向公众传达他们的理解。

“在我们的领域中,与应急经理,普通民众和其他地方官员建立联系以向他们建议他们可以期望什么,他们应该如何准备以及将会产生什么样的影响,这已变得越来越重要,”卡斯滕斯说。“对热带气旋的形成方式有更深入的了解,可以帮助我们更好地预测其位置,轨迹和强度。它确实可以帮助我们更快,更有效,更雄辩地与真正需要的公众沟通它。”

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