科学家发现提前数周预测飓风的潜在关键

新的研究可以提前数周更准确地预测飓风活动的加剧。这项由美国国家科学基金会国家大气研究中心（NSF NCAR）领导的研究表明，在被称为开尔文波的大尺度大气波过去两天后形成的飓风数量是之前几天的两倍。这一发现可使预报员和应急管理人员提前数天至数周预测到飓风群。

在 MPAS 中使用 Aquaplanet 配置模拟开尔文波。资料来源：美国大学大气研究公司（UCAR）

开尔文波是一种大尺度大气波，可在大气层中延伸 1000 多英里，影响全球天气模式。"比如说，如果天气预报人员能够探测到太平洋上空的开尔文波，那么他们就可以预测在开尔文波出现几天后，大西洋上空形成的飓风将有所上升，"论文的第一作者、美国国家科学基金会 NCAR 科学家 Rosimar Rios-Berrios 说。"这将有助于他们与应急管理人员和地方政府沟通，让他们为飓风活跃期的可能性做好准备，并提醒公众注意。这项研究有可能挽救许多人的生命。"

这项研究发表在《气象月刊》上。

几十年来，科学家们注意到，飓风成群结队地形成，随后几周几乎没有飓风活动。一些研究表明，开尔文波可能是造成飓风激增的原因，但科学家们无法将其他潜在因素分离出来，证明开尔文波是造成飓风激增的原因。为了解决这个问题，里奥斯-贝里奥斯和她的同事们使用了一种新颖的计算机建模工具组合，证实开尔文波确实促进了飓风的形成。

该模型是下一代计算机模型，可以同时捕捉精细尺度的天气现象和全球尺度的大气模式。Aquaplanet 是一种模拟假想世界的配置，它的行为与地球相似，但没有陆地或季节。这个简化的世界就像一个实验室，更容易分离开尔文波对飓风形成的影响。

科学家们在 NCAR 怀俄明州超级计算中心的夏延超级计算机上进行了模拟。为了研究开尔文波与飓风之间的联系，研究小组测量了飓风形成与开尔文波波峰之间的天数。测量结果表明，两天后会出现一个明显的峰值，飓风形成的可能性会增加一倍。由于水行星模拟捕捉到了飓风形成的物理过程，因此研究结果超越了相关性，表明开尔文波实际上影响着飓风的形成。

这项新研究还强调了里奥斯-贝里奥斯最近与美国国家科学基金会 NCAR 博士后昆廷-劳顿（Quinton Lawton）合作完成的研究的重要性，即需要提高天气预报模型模拟开尔文波的能力。

"我在 2017 年开始了这项关于开尔文波的研究。这是一个大项目，从一个想法到取得科学成果历时数年，真正凸显了为什么这类研究如此有价值，"里奥斯-贝里奥斯说。"关于飓风如何形成的科学知识仍有很多空白，像这样的研究可以帮助我们缩小科学家应该关注的范围，从而更好地了解这些强大的风暴。"

参考文献：Rosimar Rios-Berrios、Brian H. Tang、Christopher A. Davis 和 Jonathan Martinez 的"Modulation of Tropical Cyclogenesis by Convectively Coupled Kelvin Waves"，2024 年 8 月 1 日，《气象月刊》。

doi: 10.1175/mwr-d-24-0052.1

编译自/ScitechDaily

这项研究由美国国家大气研究中心资助。