18新利最新登入飓风是如何运作的

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2020年11月17日,无人机拍摄的飓风Iota在哥伦比亚圣安德烈斯留下的受损道路。迈克尔·阿雷瓦洛/法新社,盖蒂图片社

飓风是强大的风暴,吸引着人们的想象力。2017年8月,飓风哈维袭击了德克萨斯州,淹没了美国最大的都会区之一。不到两周后,人们又想到了飓风“厄玛”(Irma),这是大西洋有史以来最强的飓风之一。2012年10月,当飓风桑迪(Sandy)抵达美国东海岸时,气象学家称这场风暴在潜在的破坏和死亡人数方面是前所未有的,因为它沿着人口密集的城市海岸行进。很少有活动地球完全可以与飓风.也被称为热带强热带风暴台风在美国,这些猛烈的风暴可以搅动海洋,形成一个50英尺(15米)高的山峰和山谷,重新定义海岸线,把整个城市变成毁灭。一些研究人员甚至推断恐龙被史前灭绝了hypercanes这是一种超级飓风,它被高温的太阳激发了生命小行星罢工。

每一年,世界都在经历飓风季节.在此期间,数百个风暴系统从赤道周围的热带地区盘旋而出,其中40到50个风暴会增强到飓风级别。在北半球,飓风季节从6月1日持续到11月30日,而南半球通常在1月到3月经历飓风活动。所以,一年中有75%的时间,可以肯定地说,某个地方的某个人可能在担心即将到来的飓风。

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飓风在穿越海洋的过程中积累能量,从海面吸走温暖潮湿的热带空气,并将冷空气输送到高空。把这想象成暴风雨的呼吸。飓风不断升级,直到这种“呼吸”被破坏,就像风暴登陆时一样。在这一点上,风暴迅速失去动力和力量,但并非没有在沿海地区释放高达185英里/小时(300公里/小时)的风速。

在这篇文章中,我们将探索飓风的生命周期和解剖结构,以及我们用来分类和跟踪这些在全球疾驰的终极风暴系统的方法。

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飓风的定义

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气压计是测量大气压力的一种方法。
彼得Dazeley /盖蒂图片社

要理解18新利最新登入飓风作品中,你必须了解其基本原理大气压力.气体组成地球的大气受行星的影响重力.事实上,大气的总重量为5.5千万亿吨(4.99千万亿公吨)。底部的气体分子,或那些离我们居住的地球表面最近的气体分子,会被上面空气的重量压缩。

离我们最近的空气也是最温暖的,因为大气的热量主要来自陆地和海洋,而不是海洋太阳.为了理解这个原理,想象一个人在一个炎热、阳光明媚的日子里在人行道上煎鸡蛋。实际上是路面吸收的热量在煎鸡蛋,而不是来自太阳的热量。当空气加热时,它的分子移动得更远,使其密度降低。然后,这些空气上升到更高的高度,在那里,空气分子受到重力的压缩较小。当温暖的低压空气上升时,凉爽的高压空气就会抓住机会进入它的下方。这个运动叫做a压力梯度力。

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当一个低压中心在大气中形成时,这些是起作用的一些基本力量——这个中心可能变成北大西洋、北太平洋和加勒比地区的人所说的飓风。还发生了什么?嗯,正如我们所知,温暖潮湿的空气从海洋表面开始迅速上升。当它上升时,它的蒸汽凝结形成雷雨云和雨滴。凝结释放的热量叫做凝结潜热.这种潜热使冷空气变暖,使其上升。上升的空气被来自下面海洋的更温暖潮湿的空气所取代。如此循环不断,将更多温暖潮湿的空气吸入正在形成的风暴中,并将热量从地表转移到大气中。这种热的交换产生了一种风的模式,在中心周围循环,就像水流入下水道一样。

但那些标志性的强风呢?收敛的风在地表碰撞并推动温暖潮湿的空气向上。上升的空气加强了已经从地面上升的空气,因此风暴的环流和风速增加。与此同时,在更高海拔(高达3万英尺或9000米)以同样速度吹来的强风有助于将上升的热空气从风暴中心带走,保持热空气从表面的持续移动,并保持风暴的组织。如果高空风在各个层面的速度不一样——如果风剪都存在——风暴变得混乱和减弱。

甚至在更高的大气中(3万英尺或9000米以上),风暴中心的高压空气也会从上升的空气中带走热量,进一步推动空气循环和飓风的增长。当高压空气被吸入风暴的低压中心时,风速就会增加。然后你就有飓风要对付了。

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你从没听说过飓风会袭击阿拉斯加。这是因为飓风发生在温暖的热带地区至少80华氏度(27摄氏度)。风暴还需要潮湿的空气和赤道风的汇聚。大多数大西洋飓风从非洲西海岸开始,以雷暴开始,移动到温暖的热带海域。

飓风相对平静的低压中心被称为眼睛.眼睛周围的区域叫做眼周眼墙那里是风暴最猛烈的地方。从风眼向外循环的雷暴带被称为雷暴带雨乐队.这些风暴在形成飓风的蒸发/凝结循环中起着关键作用。

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飓风的旋转是飓风的产物科里奥利力这是一种自然现象,导致流体和自由运动的物体在北半球向其目的地的右侧转向,在南半球向其目的地的左侧转向。想象一下,驾驶一架小型飞机直接向南飞行。当你向南移动时,行星在旋转。如果你在地图上绘制从北极到赤道的飞行路线,路径会向右弯曲。

所以在北半球,风向右偏转。在南半球,它们向左偏转。这种风偏转使风暴旋转。因此,北半球的飓风逆时针旋转,南半球则是顺时针旋转。这股力还会影响飓风的实际路径,在北半球,飓风会向右(顺时针)弯曲,而在赤道以南,则会向左(逆时针)弯曲。如果你想不起来,那就在离赤道五度以内的地方移动;那里的科里奥利力太弱,不足以形成飓风。

飓风形成之初通常是一团云团和雷暴热带扰动.这些低压区具有较弱的压力梯度,很少或没有旋转。这些干扰大多会逐渐消失,但有少数会持续发展到飓风状态。在这些情况下,雷暴在扰动中释放潜热,使扰动区域变暖。这导致扰动内部的空气密度降低,降低了表面压力。当冷空气冲到上升的暖空气下面时,风速就会增加。由于风受到科里奥利力的影响,扰动开始旋转。来袭的风带来了更多的水分,这些水分凝结形成更多的云活动,并在这个过程中释放出潜热。

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飓风的生命周期

这张照片是1992年8月23日、24日和25日三天内飓风安德鲁从东向西缓慢地穿过佛罗里达州南部的合成照片。"width=
这张照片是1992年8月23日、24日和25日三天内飓风安德鲁从东向西缓慢地穿过佛罗里达州南部的合成照片。

考虑到风暴所造成的破坏,人们很容易把飓风想象成一种怪物。它可能不是一个活的有机体,但它确实需要温暖潮湿的空气来维持生命。如果热带扰动继续找到足够的这种“食物”,并遇到最佳的风力和压力条件,它将继续增长。

热带扰动可能需要数小时到数天的时间才能发展成飓风。但如果气旋活动的周期继续,风速增加,热带扰动将经过三个阶段:

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  1. 热带低气压:风速低于每小时38英里
  2. 热带风暴:风速为每小时39至73英里
  3. 飓风:风速大于74英里/小时

全球每年会形成80到100场热带风暴。它们中的许多在变得过于强大之前就消失了,但大约一半最终会达到飓风的状态。

飓风在物理大小上差别很大。有些风暴是紧凑的,只有几股风和雨尾随其后。其他风暴则较为松散——风和雨的带状分布在数百或数千英里的范围内。1999年9月袭击美国东部的飓风弗洛伊德,从加勒比群岛到新英格兰都有震感。

一旦飓风形成并加强,大气力量唯一剩下的途径就是消散。最终,风暴会遇到无法提供它所需要的温暖潮湿空气的情况。当飓风移动到高纬度较冷的水域时,梯度压力降低,风速减缓,整个风暴就会从热带气旋变成较弱的气旋温带气旋几天内就会消失。

当飓风登陆时,这种重要的温暖潮湿空气供应也会消失。凝结和潜热的释放减少了,不均匀地形的摩擦降低了风速。这导致风更直接地进入风暴眼,消除了为风暴提供强大力量的巨大压力差。

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飓风类别

飓风袭来时可以造成难以置信的破坏。只要有足够的预警,城市和沿海地区就可以给居民足够的时间来加强防御,甚至疏散。为了更好地对每个飓风进行分类,并让受影响的人做好应对风暴强度的准备,气象学家依靠评级系统。

五类,根据萨菲尔-辛普森量表:

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五级飓风应该会迅速奔向安全地带。
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  • 一级风暴的持续风速为每小时74至95英里(119至153公里)。这可能会损坏屋顶,折断树枝,甚至连根拔起树木。可能会发生停电。
  • 2级风暴的持续风力在96到110英里(154到177公里)之间。可能会有电力损失,街道倒塌,以及建造良好的框架房屋的主要屋顶和壁板损坏。
  • 三级风暴的持续风速为每小时111到129英里(178到208公里)。房屋可能会受到严重破坏,甚至在风暴过去几周后也可能断电断水。
  • 4级风暴的持续风速为每小时130至156英里(209至251公里)。财产损失可能很大,树木可能被连根拔起。停电可能会持续数月,被风暴摧毁的地区也可能数月无法居住。
  • 5级风暴的持续风速为每小时157英里(252公里)或更高。这些飓风将导致屋顶和建筑完全倒塌,墙壁倒塌和其他损害。这些房子几个月都无法居住。

澳大利亚气象学家对飓风的分类标准略有不同。而澳大利亚气旋强度等级它还根据风速和损害程度对风暴进行了1到5级的排名,涵盖了飓风和热带风暴。它的1级速度从最高阵风63-88公里每小时(39-55英里每小时)开始,一直上升到5级(超过200公里每小时或124英里每小时)。

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飓风所造成的破坏

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2008年5月3日,在缅甸最大的城市仰光,飓风过后,人们走在被洪水淹没的街道上(尽管那里称之为气旋)。
法新社/盖蒂图片社

在几千年的时间里,飓风巩固了它们作为驱逐舰的声誉。许多人甚至认为它们是自然力量或神怒的化身。“飓风”这个词本身实际上来自“Hurakan”,一个破坏性的玛雅神。无论你选择如何总结或18新利最新登入拟人化这些强大的自然行为,它们造成的破坏源于风暴的几个不同方面。

飓风带来巨大的暴雨.一场特别大的风暴在一两天内就能带来几十英寸的降雨,其中大部分是内陆地区。那么大的降雨量洪水这可能会对飓风中心路径上的大片地区造成破坏。

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此外,持续强风风暴会对人造和自然结构造成广泛的结构破坏。这些风可以掀翻车辆,倒塌墙壁,吹倒树木。飓风的盛行风推动了一堵墙,称为风暴潮在它前面。如果风暴潮和高压同时出现在美国,它会导致海滩侵蚀和严重的内陆洪水。

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龙卷风:飓风的额外影响之一。
Paul & Lindamarie Ambrose/盖蒂图片社

飓风本身往往只是一个开始。风暴的风经常产生龙卷风这是一种更小、更强烈的气旋风暴,会造成额外的破坏。你可以在18新利最新登入龙卷风是如何工作的

飓风破坏的程度不仅取决于风暴的强度,还取决于它与陆地接触的方式。在许多情况下,风暴只是擦过海岸线,而没有将其全部威力留给海岸。飓风造成的破坏也很大程度上取决于飓风袭击某一特定地区的左侧还是右侧。飓风的右侧更有冲击力,因为风速和飓风的运动速度在那里相互补充。在左边,飓风的运动速度从风速中减去。

这种风、雨和洪水的组合可以夷平沿海城镇,并对远离海岸的城市造成重大破坏。1996年,飓风弗兰(Fran)横扫150英里(241公里)内陆,袭击了北卡罗来纳州的罗利(Raleigh)。数以万计的房屋受损或被毁,数百万棵树倒下,一些地区断电数周,总损失达数十亿美元。

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追踪飓风

2008年3月,一架WC-130J飓风猎人在危地马拉城的危地马拉空军基地展出。"width=
2008年3月,一架WC-130J飓风猎人在危地马拉城的危地马拉空军基地展出。
法新社/盖蒂图片社

为了监测和跟踪飓风的发展和移动,气象学家依靠遥感技术卫星,以及由专门装备的飞机收集的数据。在地面上,区域专门气象中心由世界气象组织(World Meteorological Organization)指定的全球中心网络负责跟踪并通知公众极端天气天气

气象卫星使用不同的传感器来收集关于飓风的不同类型的信息。18luck手机登录它们的轨迹可见和空气循环模式,而雷达测量降雨、风速和降水。红外传感器还能探测到风暴内部的重要温差,以及云的高度。

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飓风的猎人是第53天气侦察中队/403联队的成员,该中队位于密西西比州比洛克西的凯斯勒空军基地。自1965年以来,飓风猎人队使用C-130大力神,一种非常坚固的涡轮螺旋桨飞机飞进热带风暴和飓风。这架飞机与货机的唯一区别是安装在WC-130上的专门的、高度敏感的气象设备。这支队伍每天可以覆盖五次风暴任务,从大西洋中部到夏威夷的任何地方。

“飓风猎人”收集有关风暴内风速、降雨量和气压的信息。18luck手机登录然后他们将这些信息传回佛罗里达州迈阿密的国18luck手机登录家飓风中心。如果你对这些鲁莽的飞行员感到好奇,请阅读为什么会有人把飞机开到飓风里?

气象学家收集他们收到的所有风暴数据,并用它来创建计算机预测模型意大利面模型.基于大量当前和过去的统计数据,这些虚拟风暴使科学家能够在登陆之前预测飓风的路径和强度变化。有了这些数据,理想情况下,政府和新闻机构可以向沿海地区的居民发出警告,并大大减少飓风期间的生命损失。

现在,长期预报使气象学家能够预测下一个季节将发生多少飓风,并研究全球气候的趋势和模式。18新利最新登入

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飓风的名字

给飓风命名并不难,但给飓风过后的死者命名显然难。图为1464面白旗中的一面,上面写着路易斯安那州因卡特里娜飓风而死亡的人的名字。"width=
给飓风命名并不难,但给飓风过后的死者命名显然难。图为1464面白旗中的一面,上面写着路易斯安那州因卡特里娜飓风而死亡的人的名字。
盖蒂图片社

虽然将一种巨大的破坏性力量拟人化,肯定会成为一个更有趣的标题,但命名飓风的做法起源于气象学家,而不是媒体机构。通常不止一个热带风暴同时活跃,所以有什么比命名它们更好的方法来区分它们呢?

几百年来,西印度群岛的居民经常以飓风登陆的天主教圣徒日来命名飓风。如果一场风暴在前一场风暴的周年纪念日到来,就会分配一个数字。例如,1876年9月13日,圣费利佩飓风袭击了波多黎各。1928年的同一天,另一场风暴袭击了波多黎各,因此这场风暴被命名为圣费利佩二世飓风。

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二战期间,天气官方只给飓风起男性化的名字。这些名字紧跟字母表中字母的无线电代号。这个系统和西印度圣徒系统一样,是从有限的命名池中提取的。在20世纪50年代早期,气象服务开始按照字母顺序命名风暴,并且只使用女性名称。到了20世纪70年代末,这种做法被男女名字交替使用的平等机会制度所取代。世界气象组织(WMO)将这一做法延续至今。

第一个飓风的名字以字母a开头,第二个以字母B开头,以此类推。由于风暴影响了全球的不同地区,因此名单来自不同的文化和民族。

太平洋飓风的名称与大西洋风暴不同。例如,2001年飓风季的第一场飓风是墨西哥阿卡普尔科附近的太平洋风暴,名为阿道夫。2001年飓风季的第一场大西洋风暴被命名为艾莉森。一个预先确定的名单可以从国家飓风中心获得潜在风暴的信息。

如果飓风造成重大损失,受风暴影响的国家可以要求世界气象组织将飓风的名称“撤销”。一个已经退役的名称至少在10年内不能重新为热带风暴命名。这有助于避免公众混淆,并简化历史和法律记录的保存。

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飓风的历史

这张照片拍摄于2004年9月,飓风“伊万”在墨西哥湾沿岸肆虐,它的出现比我们早得多。"width=
这张照片拍摄于2004年9月,飓风“伊万”在墨西哥湾沿岸肆虐,它的出现比我们早得多。

我们对飓风的现代理解很大程度上依赖于仅仅一个世纪的科学研究和记录保存,但风暴已经主宰了人类历史的进程数千年。毕竟,它们是比人类早几十亿年的大气系统的一部分。

虽然科学家们在很大程度上只能推测中生代风暴的强度,但地质学家已经在地面沉积物层中发现了铁器时代飓风的证据。当风暴潮冲过陆地进入湖泊时,会留下大量的沙子。科学家可以碳的日期根据沙子上下的有机物质来确定风暴的大致日期。

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路易斯安那州立大学的一个研究小组研究了数千年的湖床证据,发现在过去的3400年里,有12次4级或更高级别的飓风袭击了该地区,但其中大多数发生在1000年或更长时间以前[来源:年轻的].诸如此类的发现使科学家能够更好地进行长期研究天气并可能更好地理解当前的气候趋势。

就人类记录而言,南美洲的古玛雅人在他们的象形文字中最早提到了飓风。在接下来的几个世纪里,飓风影响了战争、殖民努力和无数个人生活的结果。

仅举几个例子,飓风活动通过破坏和分散海洋舰队挫败了以下海上冒险:

  • 1274年蒙古入侵日本
  • 1559年西班牙人试图夺回佛罗里达
  • 弗罗里达法国人防守佛罗里达的一个要塞,后来在1565年输给了西班牙人
  • 1588年西班牙无敌舰队进攻英格兰
  • 1640年荷兰进攻古巴
  • 英国对法国和美国的统治1780年在加勒比群岛

今天,现代气象学阻止了大多数飓风的突然到来,大大降低了前几个世纪的大规模飓风死亡率。但即使有预警,政府和沿海地区的居民仍然必须为即将到来的风暴做好适当的准备。

与此同时,一些专家对未来表示担忧。一些人指出,在飓风活动强烈的时期地球的过去和担心这样的趋势可能会回来。另一些人则认为,温室气体排放增加所导致的全球变暖将导致更大的飓风区和更强的风暴。毕竟,飓风生长在温暖潮湿的水域,而更温暖的地球可以为热带风暴提供更多的养分。

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最初发表于2000年8月25日

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