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颶風「貝裡爾」在季節之初就迅速增強，5 級風令人震驚：這就是為什麼更多熱帶風暴強度突然爆發的原因
颶風貝裡爾是最新一次迅速增強的大西洋風暴，從熱帶風暴迅速發展成為大西洋有史以來最強的六月颶風。 2024年7月1日，它以150英里/小時的風速和破壞性風暴潮襲擊了格林納丁群島，然後繼續增強，成為該盆地有史以來最早的 5 級風暴。7月 3日，Beryl仍是強烈的4級颶風，當時它的眼壁掠過牙買加海岸，並向開曼群島移動。墨西哥尤卡坦半島的大部分地區都處於颶風警報之下。
格林納達總理迪肯·米切爾在記者會上表示，綠柱石造成的損害非常嚴重，特別是對卡里亞庫和小馬提尼克島。 「半小時後，卡里亞庫就被夷為平地。」綠柱石的強度和快速增強對於賽季初期的風暴來說是不尋常的。今年，這一情況尤其令人擔憂，因為預報員預計大西洋颶風季節將異常活躍。
迅速加劇的風暴可能會將沿海社區置於巨大危險之中，並留下持久的傷痕。例如，2022 年，颶風「伊恩」迅速增強，摧毀了佛羅裡達州的部分地區。直到今天，居民們仍在從影響中恢復過來。是什麼導致颶風迅速增強，氣候變遷是否使颶風迅速增強的可能性更大？
我研究颶風，包括颶風如何形成以及颶風增強的原因，並且是美國海軍研究辦公室發起的一項倡議的一部分，該倡議旨在更好地了解颶風的快速增強。我還與國家大氣和海洋管理局的科學家合作，分析飛入颶風的偵察機收集的數據。這就是我們正在學習的內容。
● 颶風「貝裡爾」為何加強得如此之快？
當颶風強度在24小時內增加至少35英里/小時時，就會發生快速增強。Beryl遠遠超過了這一閾值，在24小時內從熱帶風暴強度（時速 70 英里）躍升至強颶風強度（時速 130 英里）。快速強化的關鍵成分是溫水。海洋溫度必須高於 80 華氏度（27攝氏度），並延伸至海面以下150英尺以上。這個溫水庫提供了渦輪增壓颶風所需的能量。科學家將這能量庫測量為海洋熱含量。與往年相比，通往綠柱石的海洋熱含量已經非常高。通常情況下，熱帶大西洋的海洋熱含量要到九月初才會達到如此高的水平，此時通常是颶風季節活動的高峰期。
綠柱石是比六月更典型的颶風季節中心風暴，其快速增強和強度可能是由這些異常溫暖的海水驅動的。除了海洋熱含量高之外，研究還表明，其他環境因素通常需要協調一致才能迅速加劇。這些包括：
- 低垂直風切變，在風暴深度範圍內，引導颶風的風的強度或方向不會有太大變化。強烈的風切使風暴難以保持組織並維持其強度。
- 風暴周圍有潮濕的氣氛，正在形成的風眼周圍有大量降水。
我的研究表明，當這些因素的組合存在時，颶風可以更有效地利用從海洋收集的能量來驅動風，而不是必須抵抗從風暴周圍注入的干燥、涼爽的空氣。這個過程稱為通風。同時向中心吸引的空氣增加，這會迅速增加渦流的強度，類似於花式滑冰運動員向內拉手臂以獲得旋轉的方式。快速強化就像花式滑冰選手快速拉動雙臂並靠近身體。
● 氣候變遷是否影響了快速加劇的可能性？
隨著氣候變遷導致海洋暖化和海洋熱含量升高，有理由假設快速加劇可能會變得更加普遍。確實有證據表明，風暴的迅速加劇在大西洋變得更加普遍。此外，與1971-1990年和2001-2020年的颶風數據相比，颶風的峰值加劇率平均增加了25%至30% 。這導致了像Beryl這樣的更快速的強化事件。這種快速增強的增加是由於這些環境因素，溫暖的海水、低垂直風切和潮濕的大氣，更頻繁地排列在一起，使颶風有更多的機會迅速增強。
對於居住在颶風易發地區的任何人來說，好消息是颶風預測模型在提前預測颶風強度的快速增強方面越來越好，因此可以讓居民和緊急管理人員對潛在威脅有更多的了解。 NOAA 最新的颶風模型「颶風分析和預報系統」有望進一步改進颶風預報，而人工智慧可以提供更多工具來預測颶風的快速增強。