当飓风“艾达”最终离开路易斯安那州和密西西比州时,它已减弱为热带风暴。不久之后,它变成了一团温暖潮湿的空气,稳定地向美国北部移动。但其快速的复苏和倾盆大雨可能预示着未来更温暖、更潮湿的风暴将会在远离登陆点的地区感受到。
当“艾达”穿过阿巴拉契亚南部,在密西西比州和宾夕法尼亚州之间移动时,它仍然是一股热带低气压,导致了多雨天气,但并未造成灾难性的洪水。尽管它携带了来自墨西哥湾的数十亿吨温暖的水,但大部分水分仍被锁在云层中。田纳西州和肯塔基州的大部分地区只下了几英寸的雨。
“大雨所需的基本要素是水分、不稳定性和上升气流,”国家标准与技术研究所(National Institute of Standards and Technology)的研究气象学家 Dereka Carroll-Smith 表示。幸运的是,“艾达”似乎只实现了一半的致命性。
然后,在宾夕法尼亚州附近,情况发生了变化。“艾达”撞上了一股冷空气,风暴的暖空气开始上升并旋转,变成了一种被称为“温带气旋”的现象——有点像飓风离开了它的正常栖息地。正是这种旋转在中大西洋地区引发了龙卷风,并带来了曾被认为百年一遇的纽约地区降雨。 (您可以在此处观看 NOAA 的可视化数据。)
仿佛还不够,这场风暴又赶上了一个异常潮湿的月份。华盛顿特区过去一个月的降雨量是平均水平的两倍。土壤已经饱和,溪流水位很高,“艾达”的雨水无处可去。
Carroll-Smith 表示,根据她对热带气旋过后内陆降雨和龙卷风建模的工作,这种风暴行为不应令人意外。
这也预示着未来风暴过后,东海岸可能会面临的情况。随着地球变暖,飓风不一定会变得更常见,但发生的飓风将会更强烈。因为温暖的空气本身就能携带更多水分, Carroll-Smith 今年早些时候发表的研究发现,未来的风暴可能会在内陆产生更多的降雨。
在她的分析中,为了研究变暖驱动的飓风与内陆遥远地区的降雨之间的相互作用,Carroll-Smith 研究了 2004 年登陆墨西哥湾沿岸的飓风“伊万”(Ivan)在更温暖的世界中可能如何表现。通过将更温暖的温度输入飓风模型,她模拟了风暴向内陆移动时的假设版本。
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假设的“伊万”风暴在内陆倾泻了 30% 到 50% 更多的雨水,向内陆数百英里的各个方向。雨水也下得更大,增加了洪水风险。
然而,龙卷风将如何受到影响,目前尚不清楚。Carroll-Smith 说,在进行研究时,她的团队曾预计更强的风暴会产生更多的龙卷风。“情况并非如此,”她说。“唯一更一致的是,它产生了更多的降雨,以及更强的降雨。”
只有一个模型显示出更多的龙卷风形成潜力。其他研究也表明,龙卷风的形成存在“分散性”:一个弱飓风可能会产生许多龙卷风,而一个强飓风可能只产生很少。
飓风“艾达”和“伊万”的长路径,也称为轨迹,确实使它们容易遭遇冷锋并产生龙卷风。“通常情况下,飓风越向内陆移动,我们遭受的龙卷风就越严重。”
但是,她说,“我们不能肯定地说,更强的飓风会产生更长的轨迹。”
Carroll-Smith 表示,部分问题在于,研究人员尚未完全理解导致热带气旋产生龙卷风的条件。她目前在一个研究小组中,该小组正致力于梳理过去风暴产生龙卷风的条件,以便更好地预测未来的龙卷风。
“艾达”残余影响的发生地点,在某种程度上是运气不好——它可能在田纳西州遇到了冷锋,或者先出海了。但该地区平均来说是飓风活动最多的地区,也最有可能感受到最大的变化。“我们能否看到类似‘艾达’的强降雨再次发生?当然可以,”Carroll-Smith 说。
但是,她强调,危险在于龙卷风或其他影响发生在已经变得脆弱的社区。“艾达”事件中,显然,暴雨不一定导致灾难:在皇后区有人在家中溺亡时,曼哈顿中城的街道却保持干燥。