人禍 “孕育”“哈維”,不是天災
2017-09-05 11:30 來源:科學網 編輯:必威88官方网站


 四級颶風“哈維”8月25日晚在美國得克薩斯州南部沿海地區登陸:此次颶風被認為(wei) 是自2005年以來全美遭遇的最強颶風,風速可達每小時208公裏。颶風登陸前,休斯敦市區就已大雨如注。而且,研究人員預計,颶風經過區域的幾條河流有可能出現曆史最高水位。截至8月31日,“哈維”造成大量災民流離失所,超過30人死亡,受災人數超過600萬(wan) 。


 作為(wei) 本季度的第三次颶風,“哈維”也有力支持了美國國家海洋和大氣管理局(NOAA)的預測:即2017年將是大西洋風暴高於(yu) 平均水平的一年。據報道,NOAA在5月就宣布預計2017年颶風季節大西洋海盆異常活躍,可能形成5場到9場颶風。


 幾十年來,北大西洋表麵溫度持續變高,出現了強大但神秘的長期循環流,這推動颶風數量一直增加。該環流被稱為(wei) 北大西洋年代際振蕩(AMO),每20~60年出現冷暖交替變化,在改變北大西洋海麵溫度的同時也“孕育”了颶風。


 自1995年開始,AMO一直處於(yu) 溫暖階段,但研究人員不確定其會(hui) 在何地“調頭”。通常,AMO被認為(wei) 是在洋流中自然移動,但也有人認為(wei) 它應當在近期轉換進入較冷的階段。但氣象學家指出,AMO周期可能遭到了人為(wei) 溫室氣體(ti) 排放的幹擾,進而促成了颶風產(chan) 生“理解相關(guan) 機製十分重要。”新澤西州NOAA地球物理流體(ti) 動力學實驗室海洋學家Rong Zhang說。


 研究人員在測量過去150年的海洋溫度時首次發現了AMO。但由AMO影響的樹木年輪和其他氣候記錄,顯示了幾個(ge) 世紀以來氣溫變化的證據。AMO在氣候體(ti) 係中的變化影響了歐洲降水量、亞(ya) 馬遜地區幹旱和大西洋颶風。


 其中,溫暖的AMO使熱帶大西洋變暖,並加劇了西非的季風。拉尼娜等降低了垂直風切變,有利於(yu) 熱帶風暴係統的生成。這也能加快進入熱帶大西洋颶風“溫床”的低壓係統自轉。“這種風型能讓低壓風暴迅速旋轉並被激活。”馬裏蘭(lan) NOAA氣候預測中心首席颶風預報員Gerry Bell說,較弱的風切變、溫暖的大西洋海水和來自非洲的有利風帶都是颶風的促進條件。


基於(yu) NOAA的預測,AMO今年仍處於(yu) 溫暖狀態,但也有一些線索暗示將要改變。“北大西洋遠端接近格陵蘭(lan) 島的水域的海水已經開始變冷且比正常更冷。”科羅拉多州立大學氣象學家Phil Klotzbach說。但這可能會(hui) 使熱帶地區的情況更混亂(luan) 。


 寒冷的異常可能預示著AMO朝寒冷階段的過渡,特別是如果AMO主要是由大西洋洋流“傳(chuan) 送帶”的自然變化所驅動的。該循環洋流利用了墨西哥灣流的溫暖表層水,直到這些水在格陵蘭(lan) 島周圍海水中冷卻和下沉,並在大西洋深處返回南方。


 Zhang表示,更強的循環會(hui) 給北方帶來更多溫暖的水,並帶來一個(ge) 溫暖的AMO,當循環變化開始時,冷卻起始於(yu) 遙遠的北大西洋,然後向南移動,最後以一個(ge) 寒冷的AMO告終。根據其預測,AMO目前接近中立。而Klotzbach利用高緯度溫度因子預測,AMO已經變冷。然而,越來越多的科學證據表明,全球變暖加劇了極端天氣發生的頻率和強度,“哈維”也是如此。


 最近的研究表明,海洋以外的因素也可能引發AMO的變化。自然氣候記錄顯示,幾個(ge) 世紀以來,火山爆發和太陽熱量輸出的微小變化使海洋變冷或變暖,並幫助了AMO的變化。但過去數十年間,人類還增加了其影響。英國氣象局哈德利中心氣候學家Ben Booth指出,例如,燃煤產(chan) 生的氣溶膠顆粒,將陽光反射回太空並讓海水變冷。


 Booth認為(wei) ,20世紀後半葉,氣溶膠排放的飛漲,成為(wei) 1970年至1994年AMO寒冷階段的主要誘發因素之一。隨後,美國和歐洲相繼頒布空氣清潔法案,氣溶膠排放大幅下降,於(yu) 是導致了目前的溫暖階段。


 而溫室氣體(ti) 又是另一個(ge) “故事”了。邁阿密大學大氣學家Lisa Murphy Goes分析認為(wei) ,由於(yu) 溫室氣體(ti) 的大量排放,海水表麵溫度目前仍然比預期水平高,且未來10年內(nei) 可能都保持在輕微溫暖階段。而較高的水溫無疑會(hui) 促進海水蒸發等活動,進而加劇了颶風強度。


 理解未來趨勢,取決(jue) 於(yu) 自然可變性和人類影響孰能獲勝。最有可能的是,兩(liang) 者都能分一杯羹。Booth認為(wei) ,二者的影響會(hui) 因地域而變化。海洋環流的變化可能對北大西洋海域更重要——那裏的寒冷異常沉潛待發,而外部因素,例如氣溶膠,可能對熱帶地區的影響最大。


 這些力量也可能在數10年裏以意想不到的方式相互影響,或者在氣候變化的長期影響下出現演變。“我們(men) 得到了很多碎片,但還沒有整體(ti) 圖像。”Booth。目前,“哈維”可能是這個(ge) 颶風季的悲劇頂點,也可能是它還沒有結束的跡象。

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