飓风:我们如何才能更好地做好准备? 

Houses destroyed by Hurricane Fiona in Port aux Basques, Newfoundland, Canada.
Houses destroyed by Hurricane Fiona in Port aux Basques, Newfoundland, Canada.Image: REUTERS/John Morris
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  • 过去二十年,风暴路径预测的准确性大幅提高,但风暴强度预测却没有改善。

  • 了解飓风强度的变化,对于防止人员伤亡以及避免不必要疏散造成的巨额成本至关重要。

  • 但气候变化正使海洋过程预测及相关气候预报变得更不确定。

  • 全球合作是改善海洋观测、制定信息更充分的气候政策和目标的关键。

9月22日,快速查看北大西洋由卫星追踪的船只位置后发现,在飓风菲奥娜紧密的同心气压圈深处,一艘“未具名船只”正顶着每小时150公里的风速和15米高的海浪,在这场4级气旋的外围范围内艰难前行。

Saildrone Explorer #1078是一架飓风无人机,也是一艘自主帆船,目前正在北大西洋作业。它用于收集气旋强烈核心区内部运行情况的信息,以便更准确地预测飓风强度的变化。

为飓风做好准备

了解飓风强度的变化,对于防止人员伤亡以及避免不必要疏散造成的巨额成本都至关重要。

尽管过去二十年风暴路径预测的准确性大幅提高,但强度预测并未显著改善。这可能导致准备不足的沿海城市基础设施受损,也可能造成巨额不必要开支:为一场突然减弱消散的风暴进行大规模疏散。

2011年,美国大西洋中部地区的飓风艾琳强度被大幅高估;而2012年,同一海岸线上飓风桑迪的快速加速和增强则被低估。对艾琳强度的错误高估,导致人们在为飓风桑迪做准备时关注和采取行动的程度有所降低,进而造成社会运行受扰、经济损失,甚至人员死亡。

2012年,飓风桑迪对纽约州布鲁克林造成严重破坏。Image: Shutterstock

通过Saildrone在菲奥娜内部深处进行的测量,我们可以了解是什么引发了其强度变化。

海洋温度上升

菲奥娜提醒我们,海洋影响的不只是飓风强度——它影响着我们的许多天气现象,并主导着气候。长期研究海洋环流和蒸发,有助于我们准确预测干旱和季风等现象。

海洋是地球上最重要的全球热量和碳储库。它储存了大部分热量,储存的碳是大气的50倍,封存的碳排放量超过全球所有雨林的总和。

温暖的海洋会向气旋输送更多热量、水汽和动量,增强其威力并延长其持续时间。早期无人机测量表明,海洋降温速度没有模型预测的那么快,意外地增强了气旋强度。

但气候变化使我们对海洋过程的预测及相关气候预报变得更不确定。归根结底,我们必须绘制出变暖气候所驱动的变化图景,以便为未来可能出现的例如6级气旋做好准备;这种气旋可能拥有足以剥掉树皮的强大力量。

例如,墨西哥湾流减缓或北极融化,各自都会减少海洋能够从大气中封存的热量和碳。如果这些过程恰好同时发生,对全球气候的影响可能是灾难性的。预测每个事件发生的概率已经很困难,更不用说预测它们共同产生影响的概率。

海洋观测之间缺乏充分关联,导致海洋和气候模型的不确定性日益增加。这限制了各国保护人民、制定可靠气候政策和目标的能力。

要制定信息更充分的气候政策和目标,我们需要开展更多海洋观测,并加强现有观测之间的关联。这些观测包括海洋的热量和碳含量,以及海流如何促成热量和碳的储存。

国际合作

全球海洋观测系统(GOOS)是一个由海洋观测机构组成的国际网络。GOOS指出,海洋碳通量、气旋、热浪和边界流是全球海洋观测中亟需关注的几项重大挑战。这些将成为海洋观测协同设计的重点,该项目属于联合国海洋科学促进可持续发展十年的一部分。

世界气象组织(WMO)成立了一个新的研究小组,致力于将海洋碳观测与大气和陆地观测联系起来。这将帮助构建全球图景,展示碳和其他温室气体的流动路径及其储存位置。

2022年9月24日,飓风菲奥娜袭击新斯科舍省期间,海浪拍打新斯科舍省东帕塞奇的海岸。Image: 加拿大通讯社/Andrew Vaughan

建立相互关联的海洋与气候观测和预测系统,在很大程度上取决于各国是否愿意支持信息收集工作。这也有赖于国际科学家不懈的努力:他们从核心研究和教学工作中抽出时间,自愿参与相关计划和工作组。

我们仍在等待各国将目光投向国界之外,参与深蓝海域的海洋观测。在需要加快进展的地方,进展却一直缓慢。

我们需要在海洋观测方面加大创新,尤其需要政府展现大胆领导力,以支持并连接现有观测成果,将渐进式工作汇聚起来。这将有助于推动气候行动转型,实现全球范围的转变。

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