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全球的風可解釋破紀錄的降雨、龍捲風

2011/12/30 | | 標籤:

本週在一場科學研討會中有二場演講將提出 2010 年五月發生在西田納西州的一場巨大洪水以及在 2011 年四月以阿拉巴馬州為中心的歷史性龍捲風爆發的共同根源。

這二起事件似乎都可以連結到極區與亞熱帶噴射氣流(jet streams)之間相對罕見的耦合,Wisconsin-Madison大學大氣與海洋科學教授的Jonathan Martin 表示,

但吸引人的部份是,變化源自於西太平洋,離美國中部地區的強烈風暴約 9,000 英里遠,Martin 表示。

導致暴風雨之機制的起源是:在春、秋季期間,有組織的熱帶雷雨複合體(complexes of tropical thunderstorms)越過印尼將亞熱帶噴射氣流往北推,導致它與極區噴射氣流融合。

亞熱帶噴射氣流是一種高海拔風帶(band of wind),那通常位於北緯 30 度附近。極區噴射氣流通常離北極約數百英里遠。

Martin 把這種融合的風帶稱為「超級噴流(superjet)」。

北半球的噴射氣流由西以每小時約 140 英里的速度往東吹,且被環狀旋風(circular whirlwind)所包圍,看起來有點往它那邊推進的龍捲風。在噴射氣流底部(南邊)循環的風(circulating wind)由南往北吹。在北端,循環風變成垂直的,舉升並使空氣冷卻直到水蒸氣凝結並為降水加油添醋。

超級噴流及其循環風所攜帶的能量約為典型噴射氣流的二倍,Martin 說。"當這些平常分離的噴射氣流重疊時,通常會出現非常強烈的垂直環流,在正確條件下,那會產生雲、降水與龍捲風。"

而且因為超級噴流中的循環風橫掃美國南方,從墨西哥灣汲取水汽,"超級噴流帶來雙重災難 — 更多水汽以及更多舉升,造就了強降雨。"

這就是 2010 年五月所遇到的狀況,那時 Nashville 出現 10 到 20 英寸的降雨量。

Andrew Winters,現在是 Martin 門下的畢業生,在 2010 年的大學專題論文主題是田納西州洪災。"那有許多引人關注的面向:將異常大量的水汽帶入東南方,以及那場滂沱大雨," Winters 表示。

而這個超強噴射氣流 “可追溯其在西太平洋的狀況,那幾乎是在一週之前," Winters 表示。

12 月 6、7 二日,Martin 與 Winters 將在舊金山舉行的 American Geophysical Union 年會的演講中描述他們的研究。

針對田納西州洪災、阿拉巴馬州龍捲風以及在威斯康辛州出現的一場奇怪十月風暴的研究證明,"當亞熱帶噴流在西太平洋強烈雷雨的影響下朝極區推進時,那似乎導致美國中部出現這些強烈風暴," Martin 表示。"那真的是一種迷人的全球性連結,那發生在七到十日之後。"

Martin 亦指出,亞熱帶噴射氣流改變過的位置或能連結到全球暖化。

“這裡有理由相信,在變暖的氣候中,這種噴射氣流的交疊或許會導致高衝擊天氣(high-impact weather)變得更加常見," Martin 表示。

這個想法可以被檢測,Martin 補充。

“歷史性天氣資料應能告訴我們這些交疊事件的頻率是否有所變化,以及是否可以連結到高衝擊天氣事件的改變。那是一種有趣的線索,能幫助我們理解某種可能的機制。變暖的氣候會因而導致劇烈天氣的增加," 他說。

當颶風橫渡大西洋時,雖然在一週或更早之前就能被追蹤,不過天氣現象卻很少持續這麼久,Martin 表示。"如果亞熱帶噴流經過重新排列且疊加在極區噴流上,也許就是此機制允許這麼長的延遲,使擾動能對於下游數千英里外的劇烈天氣產生明顯的效應,而且是在一週或更久之後。"

Martin 表示,如果這項新分析在更進一步的研究中倖存下來,那將會對劇烈天氣預測有所貢獻。不過,今年四月致命的龍捲風爆發在東南方現身前一、二天,就已有劇烈天氣變化的預測,"絕大部份的龍捲風預測都會領先 12 小時,至多達 24 小時。" 那能夠拯救生命。但如果我們要能提早五到六日,我們應當觀察噴射氣流的位置,我們可以說:"嘿,我們將出現相當刺激的一週,我們得要維持高度警戒。"

資料來源:PHYSORG:Global winds could explain record rains, tornadoes[December 5, 2011]

轉載自only-perception

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