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飓风猎手揭示风暴可能增强的早期预警信号
科学家已确定几个早期迹象,可帮助预报员判断热带气旋何时变得足够有组织以加强,可能为社区提供更多时间准备危险风暴。新研究基于NOAA飓风猎手飞机近三十年的观测数据……《飓风猎手揭示风暴可能增强的早期预警信号》首发于Knowridge Science Report。
来源:Knowridge科学报告科学家们已经确定了几个早期信号,可以帮助预报员判断热带气旋何时变得有组织并可能增强,从而为社区提供更多时间为危险风暴做准备。
这项新研究基于美国国家海洋和大气管理局飓风猎人飞机近三十年收集的观测数据。
研究发现,热带气旋通常需要在垂直方向对齐后,才能显著增强。
研究人员用简单的话描述了这一过程:热带气旋需要“站直”。
气旋是一个巨大的旋转系统,从海面附近延伸至大气层高处。理想情况下,不同高度的环流中心大致位于彼此的正上方。
但大气高层的强风可以将风暴的上部从近地面的中心推开,导致风暴倾斜。
气象学家将风暴下部和中部之间的这种分离称为“倾斜”。一个主要原因是垂直风切变,即不同高度风速或风向发生变化时产生的现象。
严重倾斜的风暴通常难以增强。但当其不同层次对齐时,条件可能变得更有利于增强。
迈阿密大学和NOAA的研究人员确定了与成功“扶正”自己的风暴相关的四个特征。
这些风暴往往在靠近海面处具有强烈且紧凑的环流。它们的倾斜相对于周围的风切变也处于有利位置。此外,它们在风暴低层中心附近有更强的上升气流和更强的降雨。最后,它们更可能被有利的环境条件所包围,包括温暖的海洋、充足的水分和相对较弱的中层大气风。
研究人员通过分析TC-RADAR数据库发现了这些模式,该数据库包含NOAA飓风猎人飞机在1997年至2024年间的28个飓风季节中收集的1,510次雷达分析。
重要的是,最终对齐的风暴大约在一天前就已经显示出明显的差异。
它们往往在近地面有更强、组织更紧密的环流,以及在低层中心附近有广泛而强烈的雷暴。
这些雷暴可能不仅仅是风暴正在变得有组织的迹象。研究人员认为,它们内部的强烈上升气流实际上可能有助于将倾斜的环流拉至更垂直的位置。
这些发现对于预测快速增强(即热带气旋在短时间内变得更强)可能特别有价值。这种变化可能造成严重问题,因为沿海社区可能突然面临更危险的风暴,而准备时间有限。
飓风猎人飞机在常规任务中已经可以测量研究中确定的许多特征,为预报员提供关于风暴是否正在变得更有组织的真实信息。
这项研究还可以帮助科学家测试和改进用于预测飓风行为的计算机模型。
研究人员表示,即使提前一天识别出增强迹象也可能很有价值,为应急管理人员和处于风暴路径上的人们提供额外的时间来做出疏散决定并为潜在危险情况做准备。
