一个涡旋，即缓慢旋转的水体，助推了飓风伊达，使其从一场弱飓风变为袭击路易斯安那州的危险4级风暴。
涡旋是所谓洛普流（Loop Current）的一部分：这是北大西洋中一股顺时针旋转的环流。
这些洋流很容易识别，并能保留大量热量。
在一个被称为快速增强的过程中，当海洋表面的热量高于78华氏度时，飓风可能形成并增强；伊达经过的那个涡旋温度超过86华氏度。
关于气候变化如何促成这些事件，以及海洋在风暴快速增强中所起的作用，仍需更多研究。
飓风伊达向墨西哥湾推进时，一支科学家团队正密切关注其前方路径上一大片缓慢旋转的温暖水体。
那片温暖水体，即一个涡旋，是一个预警信号。它的直径约为125英里（200公里）。它即将为伊达提供动力助推，使其在不到24小时内从一场弱飓风变为危险的4级风暴，并于2021年8月29日在新奥尔良郊外正面袭击路易斯安那州。
尼克·谢伊（Nick Shay），是迈阿密大学罗森斯蒂尔海洋与大气科学学院的海洋学家，也是上述科学家之一。他解释了这些涡旋，即所谓洛普流的一部分，如何帮助风暴迅速增强为怪物级飓风。
这些涡旋是如何形成的？
洛普流是一个大型环流的关键组成部分，即一股在北大西洋中顺时针旋转的环流。其强度与温暖海水的流动有关：温暖海水从热带和加勒比海流入墨西哥湾，再经佛罗里达海峡（位于佛罗里达与古巴之间）流出。由此，它构成墨西哥湾流的核心，该海流沿美国东海岸向北流动。
在墨西哥湾内，当这股洋流向北流至大约佛罗里达州迈尔斯堡的纬度以北时，便可能开始脱落出大型温暖涡旋。在任何时候，墨西哥湾内都可能有多达三个温暖涡旋。问题出在这些涡旋在飓风季节形成时，这可能给墨西哥湾沿岸社区带来灾难。
亚热带水体的温度和盐度不同，与墨西哥湾常见水体不同，因此其涡旋很容易识别。它们表层为温暖海水，在约400至500英尺深（约120至150米）的水层中，温度达到78华氏度（26摄氏度）或更高。由于强烈的盐度差异抑制了这些水层的混合与降温，温暖涡旋能够保留相当多的热量。
当海洋表面的热量高于约78华氏度（26摄氏度）时，飓风便可能形成并增强。伊达经过的那个涡旋，其表面温度超过86华氏度（30摄氏度）。
你们是如何得知这个涡旋将会构成问题的？
我们每天从太空监测海洋热含量，每天从太空并密切关注海洋动力学，尤其是在夏季。请记住，冬季的温暖涡旋也可能推动大气锋面系统，例如1993年在美国深南部造成暴风雪的“世纪风暴”。
为评估这一热水体对飓风伊达构成的风险，我们驾驶飞机飞越该涡旋，并投放了测量设备，包括所谓的一次性探测器。一个一次性探测器会以降落伞降至海面，并释放一个探测器，该探测器下沉至海面以下约1,300至5,000英尺（400至1,500米）。随后，它回传有关温度和盐度的数据。
这一涡旋的热量向下延伸至约480英尺（约150米）的海面以下。即使风暴的风力使表层与较冷海水发生了一定程度的混合，那些较深层的海水也不会一直混合到底部。该涡旋将保持温暖，并持续提供热量和水汽。
这意味着伊达即将获得巨大的燃料供应。
当温暖海水如此深地延伸时，我们开始观察到大气压下降。由于这些温暖涡旋并未明显降温，海洋向大气输送的水汽（也称为潜热）得以在涡旋上方持续。随着潜热持续释放，中心气压不断下降。最终，地表风将感受到风暴两侧水平气压差的加大，并开始加速。
这正是我们在飓风伊达登陆前一天所观察到的情况。风暴开始感知到涡旋中那股真正温暖的海水。随着气压持续下降，风暴变得更加强劲且结构更加清晰。
那天午夜我上床睡觉时，风速约为每小时105英里。几个小时后我醒来并查看美国国家飓风中心的更新时，风速已达每小时145英里，伊达已成为一场大型飓风。
快速增强是一种新现象吗？
我们多年来一直了解这种对飓风的影响，但气象学家花了相当长的时间，才开始更多关注上层海洋热含量及其对快速增强的影响。
1995年，飓风奥帕尔（Opal）只是一场在墨西哥湾中徘徊的微弱热带风暴。当时预报员并不知道，墨西哥湾中心有一个巨大的温暖涡旋，其移动速度与迈阿密晚高峰的车流相当，温暖水体延伸至约150米深。气象学家在卫星数据中所能看到的只有海表温度，因此当奥帕尔在最终袭击佛罗里达狭长地带的途中快速增强时，许多人都措手不及。
如今，气象学家会更密切地关注热水体的位置。并非每场风暴都具备所有适宜条件。风切变过大可能撕裂风暴，但当大气条件和海洋温度极为有利时，就可能出现这种剧烈变化。
2005年的飓风卡特里娜和丽塔，与伊达的特征几乎完全相同。它们经过的温暖涡旋，当时正准备从洛普流中脱离。
飓风迈克尔（Michael）于2018年经过的并非涡旋本身，而是在其从洛普流中分离时，经过了涡旋的细长分支——如同尾巴一般。这些风暴在登陆前都迅速增强。
当然，这些温暖涡旋在飓风季节期间最为常见。大西洋沿岸偶尔也会出现类似情况，但墨西哥湾和加勒比海西北部的范围相对封闭，因此一旦风暴在那里增强，必然会有地方遭受袭击。当风暴在靠近海岸的地方增强时，如同伊达那样，对沿海居民可能是灾难性的。
飓风伊达以每小时150英里的风速袭击海岸，掀掉了房屋和建筑物的屋顶。其风暴潮在该地区的防洪堤系统之外造成了大范围洪水。
气候变化与此有何关系？
我们知道全球变暖正在发生，并且我们知道墨西哥湾及其他地区的海表温度正在升高。然而，就快速增强而言，我的看法是，这些热力学过程大多是局部性的。全球变暖在其中扮演多大角色，目前仍不清楚。
这是一个富有成果的研究领域。我们已对墨西哥湾的海洋热含量监测了二十多年。通过将我们在伊达及其他飓风期间获取的温度测量数据与卫星和其他大气数据进行比对，科学家能够更好地理解海洋在风暴快速增强中所起的作用。
一旦我们掌握这些剖面数据，科学家便可以微调预报所用的计算机模型模拟，以便在未来提供更详细、更准确的预警。
