野火产生的烟雾可能加剧龙卷风

回顾2011年致命的龙卷风,研究人员认为他们知道龙卷风如此凶猛的原因

2011年4月27日袭击美国东部的龙卷风以其猛烈程度载入史册。《华盛顿邮报》在2012年报道称,208场龙卷风共造成316人死亡,估计损失达110亿美元。从4月25日至28日,21个州遭受了龙卷风袭击,包括密西西比州、田纳西州、佐治亚州,当然还有阿拉巴马州,该州承受了风暴的重创。

无论如何,这场巨大的风暴系统都会非常可怕,但发表在《地球物理学研究快报》(Geophysical Research Letters)上的一项新研究发现,该特定风暴中龙卷风的强度很可能因为增加了一种特殊成分:烟雾,而提升了一个等级。

风暴在朝着最终目的地移动的同时,中美洲正在发生火灾。来自这些火灾的烟雾向北传播,并与风暴混合。虽然我们可能认为烟雾会像浓云一样滚滚而来,但一旦进入大气层,烟雾就像气溶胶一样——悬浮在空气中的微小颗粒。这些颗粒可以反射或吸收阳光,并能改变构成云的微小水滴的大小。

April 27, 2011
Pablo Saide

在这种情况下,烟雾与风暴的相互作用导致云层更靠近地面,同时也增加了风切变——地面风速与风暴高处风速之间的差异。这两者的结合(高风切变和低云)可能具有毁灭性。

“这两种条件已被发现会导致龙卷风发生的可能性更高,并且强度更大,”爱荷华大学博士后研究员、该研究的作者Pablo Saide告诉《大众科学》(Popular Science)。Saide和他的同事们研究了模拟天气、气溶胶(在此案例中是烟雾)运动以及两者之间相互作用的计算机模型。通过比较没有增加烟雾的模型和有烟雾的模型,科学家们能够得出结论,来自中美洲的传播颗粒确实使这场特定的风暴更加猛烈。

“这些结果具有重要意义,因为这是第一项在真实案例中显示烟雾影响龙卷风强度的研究。此外,严峻天气预报中心并未在其模型中包含大气颗粒及其影响,而我们表明它们至少应该加以考虑,”Gregory Carmichael教授在新闻稿中说道。

现在,不必采纳“哪里有烟雾哪里就有龙卷风!”的口号了。至少目前还没有。但随着气候变化导致野火增加,以及空气中充斥着大量的其他气溶胶,记录烟雾与风暴之间的相互作用仍然很重要。Saide表示,未来,研究人员计划使用该模型来研究其他风暴系统,看看附近火灾产生的烟雾是否在其强度中起到了任何作用。

 

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