什么原因造成飓风?

更新于2018年9月10日
飓风在海平面的上方和下方引发麻烦。 瑞安·詹森斯/ Shutterstock

飓风不仅仅是类固醇的雷暴-他们'雷暴暴发于类固醇上的愤怒暴民,这些类固醇是由每年夏天在热带地区合作的许多较小的臭鼬组成的。这些气象突变坑是冲动的和暴力的,但是在那里'疯狂的一种方法:他们帮助控制地球'通过将热量拖曳到行星周围,将其移出热带并移向两极来达到气候的目的。

但是,最近,他们的工作量一直在失控,全球海面温度越来越高,达到创纪录的高位。美国国家气候资料中心 已报告 在7月中旬,2010年有望超过有记录的两个最热年份,即1998年和2005年,2010年6月是自1880年以来最温暖的6月。尽管飓风只是无意识的水和风,但是过度劳累的气旋似乎越来越多地对人类文明进行侵略,包括他们最喜欢的目标之一:美国。

飓风的形成是全球影响的碰撞,即使发生热带风暴,也无法预测'完全成熟,迫使预报员只发布"cone of uncertainty"关于其即将到来的道路。但是随着时间的流逝,热带风暴通常会变得越来越一致,并每年都在世界的同一地区困扰。尽管天气跟踪技术减少了许多地区'20世纪的死亡人数 财产损失 [PDF]随着沿海人口密度的增长而不断飙升。加上曾经遭受飓风袭击的沿海湿地的逐渐丧失,这意味着今天的平均飓风比100年前的破坏性要大得多。加上全球变暖的预期影响,前景甚至更糟。

美国是'虽然是地球上唯一甚至是最容易遭受飓风袭击的国家,但最近在人口众多,能源丰富的墨西哥湾沿岸有许多大国,加上担心未来会袭击迈阿密,纽约或哥伦比亚特区等东海岸枢纽,引起了全国的广泛关注'的风险。墨西哥湾漏油事件也给2010年大西洋飓风季节增加了另一条皱纹,由于海洋温度创纪录高和拉尼娜现象的出现,已经预测该季节将是多年来最严重的飓风之一。

即使在过去的一个世纪中飓风的预报和准备工作有了很大的改进,最近的飓风(如2005年的卡特里娜飓风和2009年的台风莫拉克飓风)仍在悲剧中提醒人们,预期的暴风雨仍将是毁灭性的,需要多少警惕才能真正做到准备一个。由于了解和欣赏自然母亲通常是生存的关键一步,因此MNN提供以下内容: how 飓风 form, 当他们形成, 他们去哪里, 他们为什么're dangerous, 他们怎么'受气候变化影响为了安全起见,您可以做什么.

How do 飓风 form?

飓风是巨大的热机,可以在温水中运行,能够产生大约 200次 整个世界'仅雨水和云层形成的发电量。它们的动力来源是太阳,整个夏天都将热带海水加热,使引擎在初夏时就开始运转并运转。

即将到来的旋风根据其风速和组织程度进行分类,为预报员提供了一种对所构成威胁进行分类的方法。热带气旋的形成通常分为以下四个步骤:

  • 热带干扰: 一种组织松散的热带或亚热带风暴系统,可以维持至少24小时。甚至最大的飓风也曾是一次卑微的干扰。
  • 热带低气压: 一种热带干扰,已经收紧成旋风并形成了封闭的环流。热带低气压的最大持续风速为38英里/小时。
  • 热带风暴: 热带低气压,中心附近风暴较多,外部降雨形成明显的波段。热带风暴的最大持续风速在39到73英里/小时之间。
  • 飓风/台风: 一种热带风暴,它已经成熟,云团旋转紧密,强劲,最大持续风速达到74 mph或更高。被称为"hurricanes"在大西洋和"typhoons"在太平洋,主要的热带气旋根据强度进一步分类,从1类到5类。

热带旋风的诞生始于温暖的地表水蒸发,上升,冷却并随着雨水回落。这会产生雷暴和飓风,'这次雷暴活动从海水中释放出储存的热量,因此可以为不断增长的气旋提供燃料。水必须至少华氏80度,深150英尺,但也必须与赤道至少相距300英里,才能从海平面收集适量的旋转 科里奥利效应.

飓风胡同

一旦有足够的热量从海里抽到天空,仍然需要外界的干扰才能使一切旋转。大西洋上最常见的触发因素之一是"非洲东风浪,"由撒哈拉沙漠和几内亚湾之间的温差产生。这些波浪沿着被称为温水的路径向西传播"Hurricane Alley"(如图),经常在沿途搅动旋风。实际上,所有大西洋热带风暴中有60%是来自西非的海浪,而流域中有85%是'根据美国国家海洋和大气管理局(National Oceano and Atmospheric Administration)的说法,这是主要的飓风。

到热带气旋演变成飓风时,大部分风暴已组织成雨带,这些雨带是水平的云带,将真空的水蒸气吸走并送至天空,在那里冷却并凝结成雨(请参见下图) )。但是一些凉爽的空气被送入暴风雨'最低气压的最低点,在该点下降,并会形成一个看似平静的无云区域,称为"eye."眼睛与周围旋转的雨带分开,"eye wall," where the storm'风最强。

飓风截面

When do 飓风 form?

热带气旋通常是夏季现象,因为它们可以'它的存在没有大量温暖的,晒太阳的海水。大西洋飓风季节于6月1日至11月30日正式开始,但该地区's cyclones don'一定要遵守规则,有时会提早到达,有时会违反宵禁。大西洋上一次记录到热带风暴的最新日期是12月30日,发生了两次:1954年的爱丽丝飓风和2005年的泽塔飓风。

由于太平洋比大西洋更大,温度更高,因此其台风季节通常更长,更强烈。一些地区非常活跃,没有官方"seasons,"旋风几乎一年四季都在萌芽。尽管如此,大多数地区在冬季都很少遇到台风,大部分地区在5月到12月之间发展。

在大西洋和太平洋海盆,旋风的形成到夏末都已进入高位,在八月或九月达到顶峰。大西洋飓风季节'的平均峰值是9月10日,美国历史上许多最严重的风暴都发生在该日期之后的两周之内。

Where do 飓风 go?

热带气旋盆地

世界上有七个洋盆承载热带气旋,其中六个在太平洋或印度洋,只有两个直接影响美国(参见地图)。其中一个位于墨西哥西部沿海地区,除了与夏威夷的罕见冲突外,对​​美国土壤的威胁很小。另一座填满了北大西洋的大部分地区,几乎是所有袭击美国的飓风的原因。

这七个盆地共有至少一个共同的大风险因素:西北部或西南部有大量温暖的海水,这是一个问题,因为热带风暴以温暖的水为食,向西传播,并且喜欢向赤道弯曲。但是,仅地理因素并不能'使一个地区容易受到影响;诸如风流,水深和沿海地质等许多其他问题也起作用。美国东部和墨西哥湾沿岸面临高风险,因为它们'距赤道理想的距离,而他们的许多港口城市都坐下鸭来应对风暴潮。来自非洲和美国大部分地区的年度东风浪'东半部每年被困在繁忙的飓风高速公路中间六个月。

Why are 飓风 dangerous?

飓风会剥落屋顶,炸毁窗户并弄平建筑物,'以随机碎片制造致命武器而臭名昭著。但是风暴也引发了其他一系列灾难,其中一些灾难甚至比风还严重。沿海 风暴潮 飓风杀死美国人的人数比其他任何人都多,并在国家留下了不可磨灭的印记'卡特里娜飓风过后,洪水淹没了新奥尔良,从而形成了集体记忆。暴雨是另一个杀手,尤其是在亚洲和中美洲的丘陵地区,那里的降雨会刺激大量的泥石流和塌陷。飓风的尾部经常会产生龙卷风,其风速比飓风本身还要强。

美国历史上最致命的飓风是一场无名风暴,于1900年9月8日袭击了得克萨斯州加尔维斯顿,造成8,000人死亡。但是,自那时以来,飓风的预报和准备工作取得了进步,减少了美国的死亡人数,但与过去相比,任何给定的飓风现在都具有更大的破坏力。那'这主要是由于全球人口密度的上升'沿海,特别是在发展中国家。然而富裕的国家'也不能避免沿海地区的拥挤:仅在美国,就有约1.6亿人(占总人口的一半以上)现在挤在 673个沿海县 [PDF],比1970年增长了46%。到2015年,预计还会有710万加入,在不到五年的时间内增长5%。

更糟的是,由于修建水坝,发展和污染帮助消灭了通常会软化飓风的大量沿海沼泽,因此许多沿海地区都比过去更靠近海洋。'在落地之前受到打击。没有这种缓冲,风暴潮可能会变得更加严重,阵风也可能会变得更强,而没有任何措施可以在登陆之前降低风暴的速度。

那么全球变暖呢?

Not only are some coastal cities upping the ante as they pack in more people, but humans in general may also be stacking the deck in 飓风'恩。现在,科学家们普遍认为,由于人为气候变化导致的海面温度升高将 boost the power of 飓风,但它们在何时或多少等细节方面仍然模糊不清。一种 研究 今年早些时候发表在《自然地球科学》上的文章预测"温室气候变暖将导致全球热带气旋的平均强度向强风暴转移,"到2100年强度将上升2%至11%。飓风造成的降雨在风暴发生后70英里内也将增长约20%'s center.

全球变暖可能会增强个别暴风雨,但气候模型还建议减少大暴风雨的总数。 《自然地球科学》研究预测,未来90年全球飓风频率将下降6%至34%,NOAA研究科学家Thomas Knutson'的地球物理流体动力学实验室最近总结了这个问题 报告 对于GFDL:"Anthropogenic warming over the next century more likely than not will lead to substantial fractional increases in the numbers of very intense 飓风 in some basins, despite a likely decrease (or little change) in the global numbers of tropical storms."

卡特里娜飓风

至于这一切是否正在发生,陪审团仍在审理中。 大西洋飓风活动 自1970年代以来,这种趋势有所增加,但存在太多变量,无法科学地将任何一场风暴与全球变暖联系起来(尽管如图所示的卡特里娜飓风通常被视为领先者)。那不't mean they aren'相关这种情况太复杂了,以至于无法证明或否定联系。但是正如Knutson在GFDL报告中指出的那样,'可能只是时间问题。"现在得出结论,人类活动,尤其是温室效应的升温,已经对大西洋飓风活动产生了可检测的影响,为时尚早," he writes. "但是,人类活动可能已经造成了重大变化,而变化幅度低于'detection threshhold'或尚未正确建模。"

为了安全起见,您可以做什么

避开海边房产的诱惑是保持飓风安全的最简单方法,但是当然有数以百万计的人能够't or won'不能住在其他地方。对于他们以及任何在错误的海滩上度过了一个暑假假期的人,还有很多其他方法可以帮助您在登陆之前做好准备:

如果您住在海洋附近,请收听天气报告。同样重要的是,实际上对它们起作用。如果你疏散'告诉您,或者如果您住在移动房屋,高层建筑或洪泛区中。如果要度过难关,请呆在房子中央附近,不要'不要靠近窗户或门。

  • 防暴百叶窗是保护窗户的最佳选择,但是在紧要关头,您也可以将其登上。使用5/8英寸船用胶合板,切成适合窗户的尺寸'的形状,并确保它's secure. 唐'但是,请勿打扰窗户-甚至胶带也不能阻止飓风。 <

    强力旋风以剥落屋顶而闻名,所以如果您'期待一个大的,你可能想把屋顶固定到你的房子'使用皮带或夹子固定框架。如果有时间的话'确保附近树木修剪和健康也很明智,因为它们为飓风提供了致命的弹药库。

  • 除了飓风本身,您还应该为可能的后果做好准备。如果有指示,请关闭所有丙烷储罐以及其他公用设施。将冰箱转到最冷的位置并保持其门关闭,因为'如果断电,希望您的食物保持尽可能长的时间。并在飓风到来之前,将飓风后的干净水储存在水罐,浴缸和其他大型容器中,以确保飓风后提供干净的水。 <

    唐't let the hurricane's愚弄了您:在出门之前,请确保风暴实际上已经结束。即使已经过去,在检查损坏时也要小心。提防掉落的电源线,危险的碎片和倒下的树木,不要穿'除非经过洪水'绝对必要。

    有关更多建议,请查看联邦紧急事务管理局's 飓风准备指南.

    图片学分

    2005年威尔玛飓风之眼:NASA影像科学与分析实验室

    邦妮飓风,1998年:美国宇航局戈达德太空飞行中心

    海表温度"Hurricane Alley," 2003: NASA GSFC

    飓风横截面:NOAA国家气象局

    热带气旋盆地地​​图:NOAA NWS

    2004年伊万飓风过后停飞的船:ZUMA出版社

    地表海水:NASA地球观测站

    卡特里娜飓风,2005年:NOAA环境可视化计划

    飓风疏散标志:联邦通信委员会

    飓风弗朗西丝后倒下的树,2004年:祖玛出版社

    ZUMA出版社,2005年,新奥尔良被洪水淹没的被困狗