卡特里娜飓风 信贷:NASA,MODIS Rapid Response团队/海洋Photobank

飓风,台风和旋风

介绍

卡利拉Morsink.
看过的亚当·西拉博士, 哥伦比亚大学

飓风,台风和旋风之间有什么区别?简短的答案是没有。他们都是组织的风暴系统,形成温暖的海水,围绕低压区域旋转,并且风速至少为74英里/小时(每小时119公里)。三个名称的原因是这些风暴在不同的地方被称为不同的东西。科学家们经常使用“热带气旋”作为通用术语,而“飓风”,“台风,”和“旋风”是区域条款。在本文中,“飓风”将被用作伞术语,以便无论何处都在。

飓风也得到了自己的个人名称,就像新生婴儿一样。在大西洋,这种做法始于第二次世界大战期间,当时军事气象学家必须弄清楚船只和飞机如何绕过飓风。他们最初尝试了几种命名策略,包括以观测飓风者的女友命名飓风,但到1953年,气象学家开始使用按字母顺序排列的女性名字。1979年,男性的名字被加入。今天,世界气象组织保留了六份按字母顺序排列的男性和女性名字的名单,这意味着最终,每个飓风名字都会再次出现——除非飓风破坏力足够大,以至于它的名字被淘汰(就像名字卡米尔和卡特里娜一样)。如果整个列表在一个季节内使用,则使用希腊字母;如果飓风出现在官方飓风季节之外,则以飓风发生的日期命名。不幸的是,如果你想让一场飓风以你的名字命名,你就没那么幸运了——没有这样的程序。

无论他们所叫什么,飓风都在热带海域的形式,这是他们实力的源泉。但是,当他们靠近土地时,人们会最关注他们,而且所以,因为飓风可以做很多伤害。这是因为他们释放了大量的能量 - 当完全发育时,一个飓风可以释放到每20分钟每20分钟的10兆型核弹爆炸的热能。它们也比其他暴风雨更大,就像龙卷风一样。但与此同时,它们是一个巨大而复杂的自然系统的一部分,使我们的星球成为我们能生活的地方。它们帮助通过从赤道移动到极点的热能来保持地球的温度稳定。我们越多了解飓风,我们更好地了解如何为他们做好准备,因此我们可以最大限度地减少未来生命的损害和丧失。

飓风如何,形式,移动和死亡

飓风的解剖学

飓风比天气预报的雷达图像上更复杂。空气匆匆忙忙地旋转在旋转木马上,同时在风暴底部向前移动,在顶部向外移动。热,湿空气不断上升,冷却,干燥空气不断下沉。一直,整个系统正在穿过地球表面。学习飓风的科学家使用深奥术语来描述他们移动它们的方式,谈到深度潮湿的对流,惯性 - 重力波和涡旋等。但是,大概来说,飓风只有四个主要部分:眼睛,眼罩,雨带和云盖。

显示飓风横截面的例证。
(Gabby沃顿)

飓风的眼睛是无云,相对平静的地区,在风暴中心,通常在20到40英里(32至65公里)之间直径。眼睛保持冷静和清晰,因为空气慢慢沉入其中,抑制云层的形成,并将风速低于约15英里/小时。它被监视所包围,一个高耸的云环,其特征在于大雨和强风。风速在眼睛中最快,这就是为什么危险假设飓风已经死亡,因为它的眼睛随着你的移动而死亡。随着飓风继续前进,超强风将退回。

围绕眼镜是积云云的带,通常宽的几十英里,通常释放雨水。这些是飓风的雨带。与眼罩的中心环不同,雨带从风暴中心螺旋出来,有时会在其内端交叉。外雨带可以组织成环形,然后向内移动,在暂时削弱飓风的过程中更换原始眼罩。雨带也产生龙卷风。

飓风的眼睛的看法
2003年飓风伊莎贝尔的眼镜从一架飞机看。 (Sim Aberson,Noaa,Oaml,OAR,飓风研究部门)

最后,飓风的雨带和眼睛覆盖着密集的云盖,使飓风的顶部显得光滑,在卫星照片中显得光滑和连续。事实上,在云覆盖下,风雨如磐的雨带(你可以在雷达图像上看到)与浅漏洞的雨水吹。在雨带中上升的空气然后通过这个最上层的云层从飓风的顶部螺旋。

飓风如何死亡

飓风因各种原因而消散。他们在土地上迅速削弱,这将它们从热带海洋水的水分和热量中切断,并使它们放下比海面更大的摩擦力。即使是最温暖和沼泽的土地,就像佛罗里达州的大沼泽地一样,也会大大减慢风速缓慢,并在飓风的低压中心提高压力。垂直风剪允许干燥空气进入飓风的核心,这将大大削弱。飓风也在削弱他们的时候走过较冷的水在热带地区之外。但这些东西都没有保证停止飓风。例如,飓风可能会在土地上传球时会削弱,但是当它再次在热带水中搬出时恢复活力,就像在1992年通过巴哈马的飓风和飓风一样。

如果它移出热带地带,飓风可以成为一种不同的风暴。如果你居住在大约30到60度的地区,你可能经历了许多中纬克朗尼克斯巨大的低压系统,就像也是美丽在美国,当冷锋与暖锋碰撞并在大范围内持续多日降雨或降雪时,就形成了这种形式。有时,hurricane-a.k.a。热带气旋将离开热带地区,变成中际旋风。当它发生时,这个过程被称为“温带过渡”。与热带气旋一样,热带气旋几乎出现在任何地方,但在西太平洋和北大西洋尤其常见,那里几乎有一半的飓风成为中纬度气旋(北印度洋几乎从不发生热带外过渡)。

几天后飓风的快照
飓风艾克暂时上升为4级飓风,但加勒比群岛却失去了它的势头。一旦飓风袭击陆地,它就失去了能量的来源,即海洋中的热量和水分。 (NOAA)

在卓越过渡期间会发生什么?当它移出热带地带时,风暴可能会遇到垂直风剪,湿度变化,距离,减少或迅速改变海面温度 - 所有破坏飓风的条件。暴风雨围绕着核心,而不是围绕核心对称旋转,而不是围绕着更大的尺寸。云的高级冠层层,这是飓风的特征,不再类似于卫星图像中的对称轮车。风暴的结构开始看起来像温暖和冷的前面相遇,虽然逗号形状而不是螺旋形状。当它进入中纬度时,风暴陷入了普遍的西风风,它升起了速度,从热带地区每小时11英里的每小时加速到每小时45英里。

在劣质过渡后,风暴仍然可以产生大量的降雨量和大型海浪,有时甚至飓风力量的风。外容,我们倾向于继续致电一个“飓风”,即使在它发生过渡之后也是如此。“飓风”艾格尼丝在1972年击中Chesapeake海湾时是卓越的。中纬度旋风在某些情况下,中际旋风可以像飓风一样危险,即使它的风也不快。但它也会最终失去蒸汽。

飓风后,一座桥在俄克拉荷马州淹没
2015年,热带风暴法案的残余在俄克拉荷马州南部的一天晚上落下了10英寸的雨,这是一个巨大的潮流风暴如何引起距离海岸的重大损害的典范。在这里,高速公路377桥淹没在俄克拉荷马州蒂希米岭河附近的湿润河的洪水中。 (美国陆军工程兵团)

人类可以停止飓风吗?当然,人类能够以多种方式改变自然世界,从渔场强大的河流通过北极冰打破运输通道。人们想知道人类是否可以停止飓风通过向它播撒碘化银,在海洋表面放置物质以抑制海洋-空气的热传导,用冰冷却表层水,从海洋深处泵送冷水到表面,向飓风中添加吸湿物质,甚至用核武器攻击它。用碘化银播种飓风在美国的项目,从事。其他想法也是不切实际的。虽然有些人有一个声音的理论基础,但飓风是如此大而强大,试图阻止他们比价值更麻烦。我们可以选择花费资源,以预测它们和建立基础设施来抵抗它们。

全球变异

世界气象组织在世界上指定七种不同的飓风形成盆地。

全球飓风盆地的地图
全球飓风盆地的地图。 (NOAA)

我们已经提到过,飓风的名称取决于它发生的地点。发生在北大西洋和东北太平洋的飓风级风暴被称为飓风,而发生在西北太平洋的飓风被称为台风。飓风可能袭击加勒比海、墨西哥湾和/或美国东海岸,也可能发生在太平洋东北部。台风发生在西北太平洋,可能袭击越南、中国东海岸和/或日本等许多地方。所以,如果这两个词你听起来更熟悉,那可能是因为你住的地方。在世界其他地方,这些风暴被称为强烈热带气旋、强烈气旋风暴和热带气旋。这可能会让人感到困惑,但关键的相似之处是,它们都从热带的温暖中获得了能量。在南太平洋,例如,这是一个飓风如果发生160度以东E和严重的热带气旋如果发生160度以西E .为了避免混淆,大多数科学家利用“热带气旋”作为一个通用的术语(也包括热带低压和热带风暴)无论风暴发生的地方。幸运的是,除非你是一个专业的气象学家,否则你不需要担心术语——尽管当你在听一个危险的天气报告时,知道这些词汇可能对你有好处!

颜色协调的飓风盆地表

呼叫飓风在不同的地方不同的东西是一个公约问题。然而,在不同飓风盆地发生的飓风活性存在实质性差异。有一件事,飓风季节因盆地而异。在大西洋盆地,正如我们所提到的那样,飓风赛季持续从6月到11月以9月份的高峰。相比之下,西北太平洋盆地全年都看到飓风活动,虽然主要季节与大西洋相似。而且,特别是,北印度季节有一次在五月,一次在十一月。它们之间的飓风活动下降是由于季风影响风切变的方式。

盆地在每年看到的飓风数量也有所不同。在大西洋盆地,年平均水平约有六个飓风。西北太平洋每年迄今为止飓风最大,平均为16.5,而北印度洋也至少看到了平均1.5。更多的飓风发生在北半球(69%)比南部(31%)发生。此外,在北半球发生的飓风中,在太平洋发生了57%,在印度洋出现了31%,大西洋中只有12%。

虽然全球飓风有许多不同的名称,但请记住,只是因为暴风雨在巨大的旋风中旋转并不意味着它是来自热带的飓风 - 还有其他类型的旋风。当大量的冷空气碰撞具有质量暖空气时,发生中纬旋风。两个空气质量相遇的低压形式的区域,并且成为空气旋流的中心点。虽然飓风往往得到了他们的强度,但中纬度旋风是世界上最大的风暴,通常覆盖飓风大小的两个,三个甚至四倍。也没有发生在美国东北海岸形成的冬季气旋,是这些中纬度气旋的一个例子,它们是由陆地上空的冷空气和大西洋上空的暖空气之间的显著温度差异驱动的。

飓风轨道

关于不同盆地的主要大气循环模式的知识使我们能够对飓风最常见的曲线进行概括。例如,在热带大西洋中形成的飓风通常会被围绕低纬度的东风贸易风吹到西方。如果它没有登陆,而是在加勒比地区散发,或者沿着墨西哥海岸的海湾,它将开始向北移动,以百慕大周围的高压领域的大量逆时针移动。随着纬度进一步增加,其路径将弯曲东北,由中期纬度的普遍风车引导。(Source 3 p。2312)如果通过在登陆后永不削弱,逐步较冷的水域在移动钢管时最终会使它的力量达到它的力量,除非它经过潜行的过渡。如果您在过去的世纪左右看所有大西洋飓风的路径的总体,他们将向您展示这一重新创造的广泛刷子版本。

所有历史飓风轨道的地图
北大西洋热带风暴和飓风(1851-2006) (NOAA)

一般飓风轨道可以类似地绘制其他飓风盆地,主要是基于主要的大气循环模式。例如,西北太平洋盆地的飓风倾向于向西向东海向西移动,然后在北太平洋北部的高压围绕高压向北和东北地区。西南印度盆地的人往往将在印度洋远西前往马达加斯加和大陆非洲的东部海岸。

但飓风并不总是按照我们预期的方式行事。例如,在1938年,飓风从佛罗里达州发现的飓风被举行的据报道,似乎追随典型的大西洋复制并在海上留下来。但是第二天,飓风袭击了纽约长岛,带来了一个20英尺的水墙,称为风暴浪涌和杀死了数百人。这个飓风的故事被昵称为“长岛快递”,说明了为什么我们投入资源和注意预测飓风 - 更重要的是,它们可能是如此难以预测。自从长岛快递以来,我们走了很长的路,但我们可以继续更好地预测。

学习飓风

飓风预测

在过去的三十年里,我们在预测飓风的赛道 - 他们将遵循的途径以及他们将在哪里击中土地。在20世纪80年代后期,美国国家飓风中心(NHC)在提前三天预测时,平均误判了飓风的登陆地点350英里。如今,NHC只错过了大约100英里。此外,虽然我们预测飓风轨道的能力大大提高,但我们仍然努力预测其强度,特别是其风的速度(和随之而来的破坏性潜力)。有趣的是,知道飓风的文字大小对强度预测没有有用,尽管知道形状是。除了发送飞行员通过飓风飞行并测量风速,使用称为Dvorak技术的算法来解释飓风形状的卫星图像是目前判断其强度的最佳方式。

我们仍在努力回答关于飓风的两个最重要的问题:它会打我吗?它有多糟糕?

飓风帕里西亚的三维雷达
优于传统的雷达,美国宇航局和日本航空航天探测机构(JAXA)卫星系统称为全球降水测量(GMI)可以从卫星盘旋地球上扫描飓风,以获得风暴的三维图片。卫星使用专业的雷达和微波技术来映射飓风的降水,帮助科学家研究风暴。此扫描是2015年飓风帕特里亚。 (NASA / JAXA)

少走100英里肯定比少走350英里好,但是听起来可能还是不太好。例如,当2017年飓风IRMA袭击佛罗里达州时,它对居住的人们在那里预测了半岛西海岸或半岛东海岸的登陆的人。为什么我们不更好地预测飓风?答案位于数学的秘诀,称为混沌理论,该理论是在20世纪60年代开发的一个名叫Edward Lorenz的气象学家。它告诉我们,初始条件的非常小的变化可以产生最终结果的巨大且有时意外的变化。洛伦茨叫这种蝴蝶效果 - 想象一只蝴蝶通过拍打翅膀,在几周后越过德克萨斯州的龙卷风而搅拌一小款空气。大气层是如此庞大,多种多姿,复杂的系统,具有如此多的条件,不断变化,并且很难准确测量,过去一定程度的准确性,它本质上是不可能预测的。

预测IRMA将击中
2017年9月8日,目前尚不清楚飓风IRMA是否会拥抱佛罗里达州的东部海岸或沿着墨西哥湾朝西海岸朝向西海岸,在两个海岸上领先许多佛罗里达州,以质疑他们是否会承受暴风雨的话语。 (NOAA,国家飓风中心)

当然,我们尽我们所能。今天,气象学家使用一系列模型以及他们自己的雄辩,以使他们能够获得最佳预测。统计模型总计历史数据的总计历史数据,以预测飓风可能会根据过去飓风表现的表现。动态模型使用强大的计算机使用卫星,地面测量和飓风传单的方程和数据来模拟大气。气象学家使用他们的专业知识来排序来自字段的所有数据和模型的结果,然后做预测。飓风预测近几十年来的飓风预测之一是他们现在更清楚地传达了什么气象学家知道。NHC用于绘制一行以指示飓风的预测轨道。现在他们使用“不确定性锥”来映射它们的预测 - 包括一个风暴的可能轨道,因为它进入未来和更广泛而预测越来越少。

除了预测飓风的去向外,科学家还必须预测它会加强到什么程度,这也是一项艰巨的工作。一般来说,科学家们利用海洋温度、空气湿度以及大气各层风的一致性等数据来确定飓风的强度。但还有其他更小的过程,比如雷暴的形成,雨的形成,冰的形成,可以影响这种强化过程。人们对这些小的“微过程”了解较少,并且在预测飓风是否会增强时增加了复杂性。2018年的飓风迈克尔是袭击美国大陆的第三强风暴,是飓风的主力星这种强化的例子。仅在24小时内,风暴就从2级跃升至5级,强度被证明是难以预测的。很有可能,美国国家海洋和大气管理局在迈克尔的快速强化期间记录的数据将帮助科学家预测未来类似的强化。

正如技术进步帮助我们理解最近的飓风一样,历史研究也帮助我们研究过去的飓风。的研究人员一项这样的研究通过最近翻译的土着夏威夷报纸进行梳理,以找到对自然灾害的引用,一个过程揭示了1871年对令人惊叹的毁灭性飓风的参考。通过占据夏威夷群岛的损害账户,历史学家确定了飓风的轨迹和强度。这项研究不仅扩大了对一个特定飓风的理解,而且还发现了关于气候趋势与飓风之间关系的重要条例。

许多东西可以将扳手扔进飓风轨道预测。也许最有趣的情况是当飓风通过包含另一个飓风的区域移动时。首先由日本气象学家Fujiwhara Sakuhei在1921年描述Fujiwhara效果当两个飓风相距870英里(1400公里)以内时发生。一旦它们在这个距离内,它们就会直接围绕中心之间的一点旋转,就像舞者绕着对方旋转一样。如果两个风暴大小相同,相互作用可能会在它们分裂之前改变它们的轨迹。另一方面,如果一个风暴比另一个小得多,那么当它们足够接近时,较大的风暴可能会吸收较小的风暴。这种情况发生在2005年,威尔玛飓风吞噬了热带风暴阿尔法,以及1995年飓风艾瑞斯吞噬了热带风暴凯伦。即使在飓风高峰期,藤原相互作用实际上也相对罕见,但一旦有可能发生,藤原相互作用就会使飓风轨迹预测变得非常复杂。

此图像是响应视频的帮助镜像。
风暴盾应用

飓风是如何分类的?

气象学家根据风速来分类热带气旋。如果风暴最快的持续风持续低于每小时38英里(每小时61公里),则称为“热带萧条”。它没有得到“热带风暴”,直到它的最大持续风速大于每小时38英里。一旦风达到74英里/小时(每小时119公里),风暴毕业于飓风状态。通常,这是在其中心形成眼睛所必需的风速。但分类的工作并不能阻止那里。

飓风类别表

气象学家根据其最大的持续风速,将飓风分为五个类别。从最不严重的“第1类”到最严重的“5类,”这些类别构成了斯拉弗 - 辛普森飓风风量观,这估计了每种飓风的损害可能导致兰辛可能导致登陆。Saffir-Simpson Scale是由赫伯特·萨菲尔,建筑工程师,美国国家飓风中心主任的建筑工程师和罗伯特·辛普森开发的Saffir-Simpson标度的版本在美国,日本和澳大利亚正式使用。3类别或更大的飓风被称为“主要飓风”中的“主要飓风”,风速为每小时150英里或更大的50级风暴,在Saffir-SIMPSON规模上被称为“超级台风”。高级风暴是可怕的,但值得记住,只有每赛季的飓风总数的一小部分实际上只会着陆。可怕的5类风暴在海上彼得出去,而不是任何人类伤害。

飓风和自然世界

当我们想到飓风造成的破坏时,我们往往会想到这些风暴对人类和人类基础设施的影响——这是有充分理由的。但即使飓风几乎没有碰到人类,它们也能造成严重破坏在自然世界

飓风可以通过重新排列地理来留下它的标记。飓风改变海岸线,连根拔起树木,与其强大的风,与水的力量移动地球。当1972年飓风·艾格尼丝击中切萨皮克湾时,它重新配置了该地区的水文,侵蚀了支架的口腔,并运输了巨大的沉积物上游。在热带地区,新岛屿可以通过珊瑚骨架的积累形成,有时,整个珊瑚礁块被飓风移位并沉积在礁浅近岸区域的顶部。

水平作物
台风率较强的风力足以达到树木。这些作物是由2016年在中国海南的Typhoon Sarika推翻。 (Wikimedia Commons)

更重要的是,飓风通常是局部水生物物种和沿着它赛道遇到的海洋生态系统的坏消息。欧宝体育稳不稳当飓风·艾格尼丝击中切萨皮克湾时,它在河口生态系统中摧毁了牡蛎和软壳蛤蜊的人口。在这种情况下,罪魁祸首不是蛮力的机械损坏,而是高水温和大量的雨水。(Source 26 p.18)通过倾倒大量淡水,飓风可以诱导盐水或咸水生态系统的盐度的重大变化,这对于不耐受淡水的物种来说是非常危险的。在切萨皮克湾,艾格尼丝严重强调仅在特定盐度范围内居住的生物,并且缺乏进入较小较小的地区的能力。飓风也可能摧毁沿海湿地(来源51),减少淹没水生植物的人口 - 哪些庇护和喂养许多水生物种 - 并抑制鸡蛋和幼虫被冲走的鱼的繁殖。

珊瑚礁特别容易发生飓风损坏,因为它们是热带地区的浅水生态系统。欧宝体育稳不稳损害从水中的高强度波和碎片逐个造成的暴力破坏。飓风粉碎和扫除珊瑚,垂直于普遍风和波浪的珊瑚礁承担了冲击的冲击。在1961年,伯利兹在Rendezvous Caye附近传递,飓风哈蒂袭击了一个障碍礁。当风暴清除时,80%的珊瑚从该珊瑚礁中完全消失了。最脆弱的珊瑚物种是那些有长细腻的分支,一个值得注意的大西洋是濒临灭绝的Staghorn珊瑚,acropora cervicornis。在封闭的海湾有有限的循环,降低的盐度可以通过导致它们驱逐来杀死珊瑚或压力它们喂养它们的光合藻类(Zooxanthellae)

Staghorn Coral.
像鹿角珊瑚acropora.cervicornis在强大的飓风中,它们特别容易破碎。 (Flickr用户Via Tsuji)

飓风对珊瑚礁的影响可能是广泛的和持久的速度。当飓风艾伦于1980年击中牙买加礁时,它被摧毁了,翻倒了碎片。但对于脆弱而言acropora cervicornis.,死亡继续。风暴后五个月,由于蜗牛,核素和遗留者在幸存者上的捕食,这些物种比暴风雨在暴风雨之后的水平少100倍。Staghorn珊瑚人口倒塌而不是恢复恢复。在加勒比总体上,珊瑚人群在飓风后遇到了很多麻烦,特别是当生态系统已经遭受其他人类的影响,如过钓和污染。在对冲年度之后,珊瑚盖的率下降率为6% - 高于珊瑚的正常下降率。因为珊瑚在礁石生态系统中发挥着基础作用,因此他们的失踪可以使生活更加困难,对他们提供的其他生物更难以使它们用于庇护所。

当飓风登陆时,他们也损坏了土地生态系统。欧宝体育稳不稳在一个热带雨林中,飓风可以拔起树木,捕捉他们的树干,或者剥夺他们的叶子,如2017年飓风雨果飓风和飓风·玛丽亚的波多黎各之后的叶子。因为树木,像珊瑚一样,是珊瑚,是珊瑚的基础上的生态系统他们活着,死树可能是坏消息。幸运的陆居民,树木是弹性的 - 甚至一些被雨果屠杀的人在一年后被发现活着 - 他们比海洋生活更容易受到飓风的影响,特别是在进一步的内陆森林中。尽管如此,影响确实改变了森林,特别是通过清除草地的空间和更快的树木。飓风没有完全没有受伤的地方。

人类和飓风

木制船只在风暴期间扫过普罗维登斯,ri
在飓风区分飓风的能力之前,新英格兰的伟大9月大风在新英格兰出现良好的情况下,这是风暴提供的强烈证据表明它是飓风。至少有38人死亡,树木平稳,房屋减少了垃圾。在这里,风暴浪涌将船舶进入罗德岛普罗维登斯街道。 (由Schell和Hogan在罗德岛和普罗维登斯种植园的历史上,由Thomas Williams Bicknell 1920)

我们给他们人类的名字,但飓风是巨大的,强大的天气现象。虽然令人敬畏,但在他们上岸时,他们都经常悲惨。当悲剧罢工时,当然,影响取决于我们无法控制的飓风本身的特征。但最致命的风暴并不总是在登陆时最强的风暴。很多取决于我们人类:提前多远我们知道飓风即将到来,我们的紧急程序是有效的,以及我们如何将飓风命中的地方塑造。

直接损失

飓风今天杀死了比他们过去的少数人。当加尔维斯顿飓风于1800年袭击德克萨斯州时,它声称8,000人的生命。加尔维斯顿飓风在美国历史上的任何飓风都有最高的死亡人数不是因为它比我们现在所看到的任何飓风更强大,而是因为它在一个时代发生时,当人们越来越能够预测和飓风而言而不是今天。相比下,卡特里娜飓风2005年,美国发生了近年来最严重的自然灾害之一,造成1800人死亡。在世界其他地方,仍然需要改进应急程序和基础设施,以减少死亡人数,但我们正在努力。这是好消息。坏消息是我们仍然非常脆弱飓风

飓风是最致命的自然灾害之一。在东南亚,1990年至1998年间,太平洋飓风平均每年造成740人死亡。在美国,由于几个原因(包括一个不那么活跃的大西洋盆地),每年的平均死亡人数是50人,从1963年到2012年。然而,请注意,平均值掩盖了巨大的可变性。1970年,一场名为“博拉旋风”(Great Bhola Cyclone)的飓风袭击孟加拉国,造成近50万人死亡。当卡特里娜飓风在2005年袭击美国时,它造成了整个50年期间与飓风相关的死亡人数的40%以上。总的来说,1963年至2012年期间袭击美国的风暴中约有1%造成了三分之二的死亡。

飓风卡特里娜飓风后的地图显示了洪水深度。
飓风卡特里娜飓风后的地图显示了洪水深度。 (NOAA)

飓风以多种不同的方式杀死。Wind is interestingly responsible for only eight percent of storm-related deaths, at least in the U.S. Water, on the other hand, has historically caused 90 percent of deaths, most of which (49 percent of the total) are specifically attributable to the phenomenon known as “storm surge.” As a hurricane churns across the ocean, its winds blow strongly enough to fill the air with sea spray and push the water into a wall in front of the storm. This wall of water piles higher and higher as the storm enters the shallow water near the shore, and by the time the hurricane hits, it may flood the land with anywhere from four to more than 18 feet of water. Damage depends on the timing of landfall—particularly if a hurricane hits during high tide—and the topography of the coast. The greater the area of shallow water approaching the coast, the larger the风暴潮。如果潮流时潮汐击中,则会提高水位。在密西西比州的波兰德镇的​​高点,飓风卡特里娜飓风的风暴浪涌是40英尺。

对于卡特里娜飓风,以及1965年的贝齐风暴和2012年的桑迪风暴来说,风暴潮是造成死亡的主要原因。在卡特里娜飓风期间,决堤加剧了风暴潮的危险。不幸的是,这并不意味着我们可以只关注风暴潮,因为每个飓风都是不同的,构成了不同层次的危险。例如,1969年的卡米尔飓风和1972年的艾格尼丝飓风通过降雨引发的洪水和泥石流夺去了大部分的生命,这在日本也是一个严重的危险。与此同时,在桑迪飓风造成的72人死亡中,有20人与风有关,这是由倒下的树木造成的。

卡特里娜后淹没房屋
在飓风卡里娜飓风于2005年9月袭击后,突破堤在新奥尔良周围的地区造成了相当大的伤害。 (NOAA)

除了造成生命的损失,飓风还因摧毁社区和破坏性财产而导致他们道路中的人的生计丧失。平均而言,飓风损失每年在1990年至1998年间成本为5.2亿美元。在东南亚,同期年度成本平均为31亿美元。同样,大多数损害通常集中在一些特别是毁灭性的风暴中。卡特里娜飓风造成108亿美元的损害,摧毁了68,729家,剥夺了300万人的电力。

自1900年自1900年以来,热带旋风在损失超过874,000人的人类生活和超过17.9亿美元的财产损失。大多数成本在撞击时立即出现。但飓风的总成本不能在击中后一天甚至每年计算。我们常常关注飓风间接影响,特别是因为它们不太可能成为新闻。但即使在间接影响不如初始死亡和毁灭的情况下,它也肯定不太严重。

事实后

飓风破坏的生活。飓风的幸存者可能失去了亲人,或者没有家可回。他们可能刚刚被剥夺了社区关系和支持结构——更不用说资源——他们需要重新站起来。无家可归和流离失所、粮食短缺以及缺乏获得卫生保健的机会可能使恢复进程缓慢。

飓风残骸
在飓风碎片之后,可以在Breezy Point的房屋周围和周围看到的破坏,N.Y。当时麦迪是最大的大西洋飓风,在纽约和新泽西造成最大的伤害。 (美国海军,首席大众传播专家Ryan J. Courtade)

飓风的后果往往会对公众健康造成影响。在1975年的艾格尼丝事件之后,受污染的贝类让人生病。更严重的是,飓风的后果往往包括传染病的爆发,有时甚至是致命的疾病,特别是在免疫接入率低、获得清洁水的机会有限和卫生条件差的拥挤地区。当人们必须继续呆在拥挤和服务不足的避难所时,即使在飓风实际袭击后几个月,流行病也可能发生。例如,1979年飓风“大卫”和“弗雷德里克”袭击多米尼加共和国五个月后,就爆发了伤寒和麻疹。洪水也是细菌传播的好地方。在2017年飓风哈维过后的几周,一名妇女死于一种食肉细菌她在秋天之后从洪水中收缩。幸运的是,这是一个孤立的事件。但生活条件不好并不是灾难响应者必须跟踪的唯一事情。当飓风植物群于1963年袭击海地时,它给了蚊子新的繁殖场,并迫使幸存者在外面,他们可以被捕,促成超过75,000例疟疾病例。1998年飓风米奇袭击加勒比地区不久,发生了类似的爆发。

飓风除了伤害和疾病等身体疾病之外,还会给人带来无形的心理和情感伤害。经历过飓风的人可能会对其他灾难感到焦虑或恐惧,或给他们悲伤的理由,这并不奇怪,一些幸存者与持续的心理后果作斗争,直到并包括创伤后压力和抑郁症。部分问题在于时机。人们通常会在灾难发生后立即冲进去帮助幸存者,但随着时间的推移,一些心理创伤会暴露出来,一旦支持减弱,幸存者可能会感到被抛弃。在飓风过后,密切关注那些心理健康可能受到影响的人是很重要的,特别是那些因为最近丧亲或之前的创伤而感到压力的人。

准备和反应

人类无法阻止飓风,有时人们愚蠢地忽略了风险,即使它们被公布。但前面和更准确的预测是,更快的疏散订单可以出去,让人们摆脱伤害的方式。飓风卡特里娜飓风的轨道和强度预测足够准确,例如,疏散可以提前两三天订购。因为疏散很好地组织,道路准备容纳流出,疏散挽救了许多生命。然而,之后,供应有困难进入受影响的地区,人们遇到了困难,加剧了死亡人数。加勒比海群岛,有点棘手疏散。在2017年玛丽亚的后果中,整个波多黎各的岛屿被摧毁,援助反应缓慢。飓风许多岛上的一个月仍然没有食物,清洁水和力量,许多人称之为人道主义危机。相比之下,在2012年飓风桑迪袭击纽约之后,响应者立即制成食物和水。影响后,有一个有组织和有效的应急响应至关重要。

志愿者从直升机上卸下水
水手和当地志愿者从MH-60S Seahawk卸下饮用水,分配到2017年10月8日的Centro Communal,Puerto Rico的居民。水手正在协助飓风玛丽亚的后果中的救援工作。 (美国海军,小官第三班Dana Decice Legg)

但在活动前良好,我们需要注意飓风影响的其他主要球员 - 被击中的景观。基础设施可以用飓风设计,比在风暴击中(虽然这是一个重要的预防措施)。海堤和人造喇叭仪必须建造强大,足够高,以抵御风暴浪涌。可以通过电力提供给城镇和城市微电网,既独立的小型电网,含义,它们没有连接到区域电网,也是自给自足的,这意味着它们具有燃气轮机或太阳能电池板等自身的电源来源。纽约大学飓风桑迪袭击纽约市时,他们的学生在由自己的微电网推动的校园里安全。一个整个城市微电网在飓风中会有显着降低的广泛停电风险。

然而,与我们安装的基础设施同样重要的,可能是我们没有安装的基础设施。通常情况下,我们最好让自然建立自己的屏障来抵御飓风。卡特里娜飓风提供了一个案例研究。1958年至1968年间,一条从墨西哥湾通往内陆的运河建成。它被称为密西西比河海湾出口,或MRGO,并被昵称为“飓风高速公路”。专家认为,新奥尔良附近的运河系统在风暴期间将洪水引入该市。此外,MRGO和其他人类基础设施取代了墨西哥湾沿岸的湿地。在卡特里娜飓风之前的半个世纪里,路易斯安那州因为开发而失去了1700平方英里的湿地。类似的湿地破坏模式也发生在全球其他易受飓风袭击的地区,比如泰国。

河口的鸟瞰图
河口作为风暴损害的重要缓冲区。当沿海水域在风暴期间崛起时,也称为风暴浪涌,沼泽地河口可以轻松吸收额外的水,对环境造成最小的伤害。 (NOAA)

湿地为什么重要?很简单,它们是抵御飓风的第一线。湿地要比运河等易受飓风袭击的基础设施安全得多。湿地从飓风登陆的那一刻起就吸收了它的能量。因为湿地通过天然堤坝和植物等其他障碍将开放水域分流,这使得飓风更难掀起大浪。它们也像风暴潮的过滤器,降低其强度和高度。事实上,1992年安德鲁飓风袭击佛罗里达时,每平方英里的湿地就使风暴潮的高度降低了3英寸。总的来说,每平方英里湿地损失相当于855万美元的飓风损失。这些沿海生态系统——从佛罗里欧宝体育稳不稳达的沼泽到泰国的红树林——很可能是我们拥有的最好的飓风缓冲。在海洋中,珊瑚礁在抵御大浪方面也能起到同样重要的作用。 All we have to do is preserve these important natural barriers.

飓风和气候变化

我们知道气候可以影响飓风的形成。例如,当称为El Niño的气候现象导致热带东太平洋的水温高于平均水平时,大西洋飓风活动就会相应减少。相反,当撒哈拉以南非洲的萨赫勒西部地区的降雨量增加时,大西洋特别强烈飓风的数量也会增加。科学家们最近还发现,与30年前相比,现在大西洋的飓风加强的速度更快。在这30年的时间里大西洋数十年震荡,大西洋变暖和冷却的循环在其温暖阶段。这种人为导致的气候变化也可能影响飓风的形式和发展。

强烈的风暴

大多数科学家认为,由于由于人类的二氧化碳和其他温室气体的人类排放,气候变热,飓风可能会变得更加强大。事实上,20世纪70年代之间的温度徒步旅行,现在对于全球平均水平的飓风形成区域大致相同。我们知道水温和飓风形成之间的关系复杂,但宽泛地说,更热的水意味着释放更多的能量,并且更多的能量意味着更强烈的飓风。科学家最近经营了一个精心制作的计算机模拟,以预测飓风活动在2100年的方式时会发生变化。他们发现,有趣的是,热带气旋的整体数量将减少 - 但是,第4类和第5类飓风的数量将增加一倍。虽然这种预测可能因基于模型科学家使用的规范而学习的研究,但这仍然是坏消息,特别是因为第4类和5类飓风是迄今为止最具破坏性的暴风雨。他们占美国在上个世纪的48%的飓风损害,即使他们只构成了6%大陆的风暴。另一个模拟研究发现,在未来几十年的飓风中,飓风将有更快的风,移动较慢,平均湿润24%。一场缓慢的飓风意味着持续的风暴有更多的时间给一个地区带来降雨并引发洪水,有更多的时间让风袭击建筑物和树木,有更多的时间影响风暴潮,总体上造成更严重的风暴。

飓风IRMA的雷达图像
这种IRMA的红外图像显示了环绕凉爽的眼睛的暴风雨的强烈热量。IRMA是监测飓风史上最长时间的5类飓风。 (NOAA / NASA)

增加频率

事实上,近几十年来,虽然科学家不同意这种模式是由于人为造成的全球变暖,但近几十年来了更多的第4类和飓风。有些人认为这不是。飓风活性自然地因响应称为大西洋多型振荡的气候循环而变化,这可能会考虑最近第4类和5类飓风的增加 - 或者可能导致自然变化顶部的人为导致的增加。此外,全球变暖对飓风强度的影响可能已被一组大气污染物称为气溶胶的相反效果部分抵消。它的在没有大量长期数据的情况下,很难理清原因此外,飓风和气候之间的联系尚未在大西洋盆地之外进行。因此,虽然没有科学怀疑飓风会随着气候温暖而变得更强大,但这些变化的时间有一些不确定性。

正如我们向前迈进的那样,飓风和气候变化之间的一种互动易于预测:风暴浪涌将变得更具破坏性海平面上升。当水变高时,飓风风暴浪涌的高度相应增加。还有一些已经容易受到飓风的地区,如墨西哥海岸,也将特别经历海平面上升。以飓风“桑迪”(Hurricane Sandy)为例,上个世纪海平面上升了8英寸,在风暴袭来时,又有7.5万人和价值89亿美元的财产面临损失风险。飓风已经是我们经历过的最具破坏性的现象之一,如果我们不采取行动限制气候变化,未来飓风的破坏性可能会更大。

额外资源

美国宇航局的地球天文台
美国宇航局飓风和台风
国家飓风中心
国家地理飓风101

新闻文章:
天气预报员不是白痴(纽约时报)

图书:
艾萨克的风暴:一个人,一个时间,历史上最致命的飓风由Erik Larson.
完美的风暴由Sebastian Janger.

标签: 天气 飓风