科學家發現颶風快速增強的兩種方式。信用:uux.cn/CC0公共領域
（神秘的現颶地球uux.cn）據國家大氣研究中心：由于神秘的原因而迅速增強的颶風對那些受到傷害的人構成了特別可怕的威脅。預報員多年來一直在努力理解為什么一個看似平常的風快方式熱帶低壓或熱帶風暴有時會發展成為一場大颶風，帶來災難性的速增大風，并推動潛在的兩種致命洪水流向海岸。
現在，科學科學家們揭示了為什么這種預測挑戰如此難以克服:有不止一種機制導致快速加劇。現颶美國國家科學基金會(NSF)國家大氣研究中心(NCAR)科學家的風快方式新研究使用最新的計算機建模技術來確定兩種完全不同的快速強化模式。這些發現可能會導致對這些危險事件更好的速增理解和預測。
這項新研究發表在《每月天氣評論》上。兩種這是科學由NCAR的科學家羅西瑪·里奧斯·貝里奧斯和喬治·布萊恩共同撰寫的。
“試圖尋找快速加劇背后的現颶圣杯是錯誤的方法，因為并不只有一個圣杯，風快方式”這項新研究的速增主要作者、NCAR大學科學家法爾科·朱特說。兩種“至少有兩種不同的快速增強模式或風格，每一種都有一套不同的條件，必須滿足這些條件，風暴才能如此快速地增強。”
Judt和他的合著者討論的模式之一是當颶風對稱地加強時，由有利的環境條件如溫暖的表層水和低風切變推動。這種類型的突然加強與歷史上一些最具破壞性的風暴有關，如颶風安德魯、卡特里娜和瑪麗亞。氣象學家本周感到震驚，因為颶風奧蒂斯的風力出乎意料，在短短24小時內以每小時110英里的速度爆發，以5級強度橫掃墨西哥西海岸。
Judt和他的合著者還發現了第二種快速增強模式，這種模式以前被忽視了，因為它不會導致峰值風速達到如此破壞性的水平。在這種模式下，這種加強可能與遠離風暴中心的大規模雷暴爆發有關。這些爆發引發了氣旋環流的重新配置，使其迅速增強，在幾個小時內達到1級或2級強度。
第二種模式更出人意料，因為它通常發生在不利條件下，例如抵消性的高層風，它通過將頂部吹向與底部不同的方向來剪切風暴。
“那些風暴不那么令人難忘，也不那么重要，”Judt說。“但預報員需要意識到，即使是強烈剪切和不對稱的風暴也可能經歷快速增強的模式。”
意外的發現
當熱帶氣旋的風速在24小時內增加30節(約每小時35英里)時，就會迅速增強。Judt在一個不相關的項目中遇到了兩種快速強化的模式。
這一發現是在Judt利用NCAR的跨尺度預測模型(MPAS)對全球大氣進行了40天的高分辨率計算機模擬之后出現的。在NCAR-懷俄明州超級計算中心進行的模擬是為一個國際項目設計的，該項目比較了領先的大氣模型的輸出，由于功能越來越強大的超級計算機，這些模型獲得了前所未有的細節。
一旦Judt制作了模型，他就很想在模擬中檢查迅速增強的風暴。通過觀察世界海洋盆地的大量案例，他注意到快速加劇以兩種截然不同的方式發生。這在以前的模型中并不明顯，部分原因是以前的模擬只捕捉了個別地區，而不是讓科學家們跟蹤全球海洋上的颶風和臺風的光譜。
然后，Judt和他的合著者梳理了熱帶氣旋的實際觀測結果，發現了兩種快速增強模式的一些真實世界實例。
“這是一個偶然的發現，”Judt說。“僅僅通過觀察模擬中的風暴并繪制圖表，我就意識到快速增強的風暴分為兩個不同的陣營。一種是標準模式，當你上床睡覺時有一場熱帶風暴，當你醒來時是4級。但是還有另一種模式，從熱帶風暴變成1或2級，它符合快速增強的定義。因為沒有人在他們的雷達上發現這些風暴，所以這種快速增強的模式沒有被發現，直到我進行了模擬。”
氣象學家早就知道，有利的環境條件，包括非常溫暖的表層水和最小的風切變，可以迅速增強，并使氣旋達到4或5級強度，持續風速為130英里/小時或更高。在他們的新論文中，Judt和他的合著者將這種快速增強的模式稱為馬拉松，因為風暴以適中的速度對稱地不斷增強，而主渦旋穩步放大。
Judt將颶風Otis描述為一場快速馬拉松，因為它對稱地加強，但速度異常迅速，在12小時內風速增加了80英里/小時。
研究小組將另一種快速增強模式稱為沖刺，因為增強速度非常快，但通常不會持續很長時間，風暴的峰值為1或2級強度，持續風速為110英里/小時或更低。在這種情況下，雷暴的爆發導致氣旋的重新排列和新中心的出現，使風暴變得更加強大——即使面對不利的環境條件。
這篇論文的結論是，這兩種模式可能代表了一個光譜的相反兩端，許多快速增強的情況介于兩者之間。例如，快速強化可以從一系列離散事件開始，例如作為短跑模式特征的雷暴的爆發，但是隨后過渡到作為馬拉松模式特征的更對稱的強化模式。
Judt說，未來研究的一個問題是，為什么在一個不利的環境中，雷暴的爆發會導致大約10%的風暴迅速增強，盡管其他90%的風暴不會。
“可能有一種我們尚未發現的機制，能夠讓我們從90個中識別出10個，”他說。“我的工作假設是，這是隨機的，但重要的是，預測者要意識到，即使在不利的環境下，快速增強也是一個典型的過程。”
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