“噩梦情景”:极端风暴现在突破了最坏的情况

在破坏性的飓风奥蒂斯之后,我们发现自己正处于天气预报史上的关键时刻。飓风以每小时 165 英里的风速和暴雨咆哮着上岸,猛烈袭击墨西哥沿海城市阿卡普尔科并夺走了至少 48 人.

奥的斯愈演愈烈的速度是前所未有的。在12小时内,它从普通的热带风暴变成了“5级”飓风,这是最强大的飓风,每年可能在世界范围内只发生几次。

这一罕见且令人震惊的事件,被美国国家飓风中心描述为”噩梦场景“,打破了东太平洋12小时内最快增强速度的记录。奥的斯不仅让居民和当局措手不及,还暴露了我们当前预测工具的局限性。

我专长自然灾害研究目的是提高我们预测它们并最终挽救生命的能力。至关重要的是,我们必须解决与我们用于预测这些灾难性事件的工具相关的紧迫问题,同时认识到快速的重大影响气候变化关于我们的预测能力。

我们依赖的预测工具

天气预报的核心是计算机程序或“模型”,它将温度、湿度、风和压力等大气变量与基础物理学相结合。

由于大气过程是非线性的,初始大气条件中的小程度不确定性可能导致最终预报的较大差异。这就是为什么现在的一般做法是预测一组可能的场景,而不是预测最有可能发生的单一场景。

飓风奥的斯在10月25日袭击阿卡普尔科时达到最大强度。(ABI/NOAA 的 GOES-16 卫星/公共领域/维基共享资源)

但是,尽管这些模型有助于发布预警和疏散命令,但它们具有根本的局限性,并且具有很大程度的不确定性,尤其是在处理罕见或极端天气时。这种不确定性源于各种因素,包括从根本上说,系统的混沌性质.

首先,历史数据不完整,因为像奥的斯这样的飓风可能几千年才发生一次。我们不知道东太平洋风暴上一次在一夜之间变成5级飓风是什么时候——如果有的话——但肯定是在现代卫星和气象浮标出现之前。我们的模型很难解释这些“千年一遇的事件”,因为我们以前根本没有观察到它们。

在这些预测模型中,控制天气的复杂物理场也必须得到简化。虽然这种方法对常见情况有效,但在处理涉及罕见变量和因素组合的极端事件的复杂性时,它就不足了。

然后是未知的未知数:我们的模型无法解释的因素,因为我们没有意识到它们,或者它们没有被整合到我们的预测框架中。各种气候驱动因素之间意想不到的相互作用可能导致前所未有的加剧,就像飓风奥蒂斯一样。

气候变化的作用

除此之外,我们还可以加上气候变化及其对极端天气的影响。特别是飓风,受到海面温度上升的影响,这为风暴的形成和加剧提供了更多的能量。

气候变化与飓风加剧之间的联系,加上高降水或涨潮等其他因素,是变得更清晰.

随着既定天气模式的改变,预测风暴的行为及其加剧变得更加具有挑战性。历史数据可能不再作为可靠的指南。

四. 前进的道路

挑战是艰巨的,但并非不可克服。我们可以采取一些措施来加强我们的预测,并为未来的不确定性做好更好的准备。

首先是开发更先进的预测模型,整合更广泛的因素和变量,并考虑最坏的情况。人工智能机器学习工具可以帮助我们更高效地处理庞大而复杂的数据集。

但为了获得这些额外的数据,我们将不得不投资于更多的气象监测站、卫星技术、人工智能工具以及大气和海洋学研究。

由于即使是世界专家和他们的模型也可能被突如其来的极端天气所困扰,我们还需要教育公众了解天气预报的局限性和不确定性。

我们必须鼓励做好准备,对警告作出积极主动的反应,即使预测似乎不确定。当然,我们仍然需要缓解气候变化本身:这是天气事件加剧的根本原因。

飓风奥的斯(Otis)立即提醒我们,面对快速的气候变化和日益极端的天气事件,我们目前的预测工具是不够的。在天气预报领域进行适应和创新的紧迫性从未如此迫切。

我们有责任迎难而上,开创一个新的预测时代,以跟上地球气候不断变化的动态。我们的未来取决于它。

拉文德拉·贾亚拉特内, 海岸工程读者,东伦敦大学

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