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最强龙卷风愈演愈烈 其形成或与气候变化无关

最强龙卷风愈演愈烈 其形成或与气候变化无关

一场龙卷风于去年袭击了美国伊利诺伊州的菲尔代尔。图片来源:Matt Marton

  一项新的分析表明,过去的半个世纪里,在最极端爆发中袭击美国的龙卷风数量已经翻了一番。这项研究同时也给人们带来了一个大的惊喜,那就是至少乍一看来,这种龙卷风爆发严重程度的增加似乎与气候变化无关。

  这项研究的作者、美国哥伦比亚大学气候科学家Michael Tippett表示:“无论龙卷风次数最近的增加不是因为温暖的气候,还是温暖的气候意味着龙卷风的活动,都是我们所无法理解的。”

  当Tippett和他的同事仔细研究了1965年至2015年的龙卷风韩式1.5分彩平台统计数据后,他们发现了435次“极端爆发”——由十几个甚至更多的龙卷风组成的集群,其风力足以对建筑物至少造成中度的破坏。(由于龙卷风的数量每年都会变化很多,因此研究人员将他们的数据每隔5年分为一组。)

  Tippett指出,在半个世纪中,这种爆发的数量并没有发生太多变化。然而,这些爆发中的龙卷风总数却出现了戏剧性的跃升——在1965年,最严重爆发一般包括约40个龙卷风,但在2015年,这个数字在统计学上已经发展到包括约80个贴近地面的龙卷风。

  研究人员在12月1日的《科学》杂志网络版上报告了这一研究成果。

  Tippett指出,这种增加似乎与近几年更好的报告水平没有关系,因此这种趋势似乎是真实的。研究人员随后调查了天气数据,以便寻找一个科学的解释。

  气象学家通常会使用一个参数帮助识别某一区域恶劣天气增强的风险,它被称为对流有效位能(CAPE)。这是衡量地球气候变暖趋势的一个指标,并且大多数的气候模型表明,随着全球气候变暖,CAPE也会增加。

  然而当Tippett和他的同事分析1979年(最早的数据)至2015年连续的美国日常CAPE评估时,他们并没有看到任何长期的增长。Tippett说:“这是一个意想不到的发现。”

  但是研究人员找到了另一个与龙卷风形成有关的大幅增加的危险因素:一个叫做风暴相对螺旋度(SRH)的参数,它与地面和3000米高空之间不同高度上的风速及方向差异有关。当前的模型并没有发现这一参数会随着气候变暖而增加,然而这项新的研究显示近些年来情况确实如此。这反过来又意味着科学家可能并未完全理解SRH与气候之间的关系。

  并未参与该项研究的俄克拉荷马州诺曼市国家猛烈风暴实验室气象学家Harold Brooks表示:“我认为这项研究做得很好并且很有趣。”他说,总体而言,该小组的研究结果至少提供了过去50年来令人不安趋势的一部分答案。Brooks认为,严重龙卷风爆发的变化与SRH之间的关系并不让人感到吃惊但却难以解释。“我们真的没有一个很好的理论模型,能够解释为什么SRH会随着全球变暖而增加。”

  Brooks强调,接下来的一韩式1.5分彩平台个大问题是搞清长期气候周期——例如大西洋年代际振荡——是否在这些龙卷风趋势中扮演了一个重要角色。大西洋年代际振荡与北大西洋的海平面温度有关,并且与厄尔尼诺现象一样,它还会对远方的天气造成影响。作为替代,研究人员或许会通过更进一步的分析发现SRH的增加真的与龙卷风的趋势有关。

  Brooks表示:“我把钱押在后者上,但我想从本质上说成败机会相等,并且赌注应该小一些。”

  龙卷风是大气中最强烈的涡旋现象,它是从雷雨云底伸向地面或水面的一种范围很小而风力极大的强风旋涡。常发生于夏季的雷雨天气时,尤以下午至傍晚最为多见,影响范围虽小,但破坏力极大。其形成过程为水蒸气上升到天空后冷凝,形成了云,在高空云团温度比较低,周围的水蒸气不断被冷却,体积也不断缩小,使得周围空气中的水蒸气不断补充因冷凝缩小后的剩余空间。由于云团下面上升的水蒸气是直向上升的,而水蒸气分子在上升过程中受冷,体积收缩越来越小,受地转偏向力作用,逐渐呈漏斗状,此时云下气体分子不断地补充到空间中去,气压差值越来越大,从而产生大风,周围一些空间的气体来时不均匀便形成龙卷风。