2017年的Harvey飓风在5天内给休斯顿市带来30-40英寸的降雨。因此研究者试图探讨气候变化是否会增加像Harvey这样缓慢移动导致过多降雨的可能性。研究发现,随着气候变化,出现强劲北风的可能性将会增加,这意味着德克萨斯州上空的飓风更可能像Ike一样快速移动,而不是Harvey这样缓慢。Ike是2008年移动速度较快的风暴,以沿海洪水和大风为标志,在几个州造成了380亿美元的损失,是当时美国损失第二大的飓风。研究发现,与20世纪最后四分之一时间段相比,在21世纪的最后四分之一,Texas飓风快速移动而不是缓慢移动的几率将增加约50%。这个结果非常有趣,因为之前的一项研究结果将大西洋盆地作为一个整体来考虑时,发现风暴移动速度表现出变慢的趋势,两个研究结果的巨大差异可能与研究的时间范围,以及区域的选取有关。研究人员使用了十几种不同的计算机模型来模拟几百种可能的情况,结果发现所有的模式都表现出在德克萨斯州上空向北的转向风的加强。转向风是指在大气层较低的10公里处形成的强气流,可以移动形成飓风。在研究气候系统的过程中,在风向图上得到如此强劲的区域信号的情况并不多见。另外,在研究气候变化对飓风影响时,一个重大挑战是数据的缺乏,因此,研究人员开发了一个缩小尺度的模型。该模型基于物理的统计数据,将大尺度大气条件与飓风的形成、移动和强度联系起来,模型的统计特性能够模拟足够数量的Texas风暴。一旦所有模型都表现出较强的信号,研究人员就认为,应该有一个强有力的机制来解释这种强的信号。研究结果证明了两个重要过程中的变化是联合在一起的,并产生了来自模型的强烈信号。其中一个过程是大西洋副热带高压或百慕大高压,一个在夏季形成于大西洋上空的半永久性高压区,另一个是北美季风,美国西南部和墨西哥西北部降雨和雷暴增多,通常发生在7月至9月之间。副热带高压是一个向东的顺时针环流,在向西移动的过程中将会加强,并在德克萨斯州上空产生更多的北风。
相关论文链接: https://www.nature.com/articles/s41467-020-17130-7
(郭亚茹 编译; 张灿影 审校)