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在兩周前，美國第四大都市——休斯頓，以及休斯頓所在的德克薩斯州剛剛經歷了美國大陸有史以來「最濕」的颶風——颶風 Harvey（哈維）。Harvey 那 1 至 1.3 米的降水量所幾乎淹沒了大休斯頓地區，讓數萬名休斯頓居民沒了家，預估經濟損失高達 1800 億美元。而僅隔一周之後，「只在理論中存在」的有史以來威力最強的颶風——颶風 Irma（艾爾瑪）接踵而至。在橫掃加勒比海多座島嶼后，艾爾瑪於當地時間9日凌晨登陸古巴，直指美國佛羅里達。本文轉載自微信公眾號「DeepTech深科技」（ID：mit-tr），不代表瞭望智庫觀點。據氣象專家預計，「艾爾瑪」將在當地時間10日上午前登陸佛羅里達州南端，目前該州已經要求630萬人撤離避風。另外，在移動過程中，「艾爾瑪」的破壞力可能會再度增強。 圖丨颶風Harvey在大西洋加勒比海上的移動路線幸運的是，艾爾瑪的路線與 Harvey 完全錯開，將從古巴—伊斯帕尼奧拉島（海地和多米尼加所在的島）北邊吹向美國，並在佛羅里達州，而不是德克薩斯州登陸。但不幸的是，颶風艾爾瑪的威力大大超過 Harvey：Harvey 在薩菲爾-辛普森颶風等級中只是 4 級颶風，而艾爾瑪 則是最高的 5 級颶風！艾爾瑪 的 24 小時持續風速達到了驚人的 185 英里/小時（300 公里/小時），並且伴有 200 英里/小時的陣風（321 公里/小時）。在面臨這種風速比很多高鐵還快的颶風時，我們不禁的問自己，這種破壞力驚人的自然現象是如何形成的？在回答這個問題之前，我們首先要糾正許多人的一個誤解，就是颶風和颱風的區別。很多人認為，颶風和颱風之間是有所區別的。但是，其實這兩者之間的唯一區別其實就是在地球上出現的地點，因為颶風和颱風都是熱帶氣旋：若是它出現在太平洋西邊的東亞，它就叫颱風；若是出現在太平洋東邊以及大西洋西邊的北美，它就叫颶風。圖丨颶風Harvey吹襲休斯敦市中央氣象台對颱風的分類為三種：颱風，強颱風、超強颱風；相對應颶風等級就是1級颶風，1/2/3級颶風，和3/4/5級颶風。回到我們的問題： 「來自噩夢中的颶風是如何形成的」。答案很簡單，只有5個字：水溫、風切變。其中，水溫的作用是為颶風提供能源：海洋表面與大氣中間的溫差越高，颶風的勢能就越大。其背後的道理十分簡單：由於熱氣上升，海洋表面溫度越高，其上升氣流越大越塊。一般來說，26.5攝氏度以上的海洋表面溫度就可以增加颶風的威力了。而艾爾瑪所經過的海面溫度高達 28、29 度，甚至在抵達佛羅里達州之前還會經過一片表面溫度高達30、31 度的海域。這才造就了這個自1851年以來大西洋外最強的颶風。 圖丨颶風Irma經過的海面的溫度圖表，顏色越深溫度越高而風切變的作用則是減少颶風的威力。風切變的定義是：一種大氣現象，風矢量（風向、風速）在空中水平和（或）垂直距離上的變化（也就是變得比變臉還快的各種風）。風切變對颶風的影響也很容易理解：若是大氣中存在各種亂吹的風，颶風系統需要消耗更多的能量才能把它們一一撫平、統一風向。通常，20 節以上的風切變足以減弱颶風的威力。然而，艾爾瑪的途徑上幾乎沒有多少風切變，讓它得以最大幅度保留其能量，釋放在人類頭上。 圖丨颶風艾爾瑪路線上的風切變圖，其中，綠色為有益於颶風的發展，黃色為無影響，紅色為有害於颶風的發展經過多年的發展，氣象學家和大氣科學家基本上可以根據水溫和大氣溫度，使用熱動力學原理計算出每個颶風理論上的最高風速。不過由於風切變等不確定因素的削弱，很少會有颶風達到理論最大風力。然而，颶風 艾爾瑪 已經十分接近這個極限值了。對於被艾爾瑪 迎面撞上安地卡及巴布達、聖馬丁島、維京群島、特克斯和凱科斯群島，以及古巴來說，它們受到了海量的傷害！從巴布達島傳出來的報道表示，該島受到了「全面的損傷」，沒有任何建築倖免。而波多黎各、多米尼加，以及海地則幸運的與艾爾瑪擦肩而過，只受到了大風和豪雨的影響。 圖丨颶風艾爾瑪上周在加勒比群島的路線，影響到了絕大多數的加勒比島國（來源：CNN）而加勒比海島國之殤，卻很可能成為美國之幸。作為開闊的大西洋西岸的首批陸地，加勒比海群島向來都會受到颶風的首波襲擊。像是美國「颶風之盾」一般，犧牲自己，消耗掉颶風的能量。然而，這些貧窮島國災難后的重建，卻會是一如既往地艱難。所幸，多個國家政府，比如加拿大，已經承諾提供數十萬美元的救災物資，民間自主捐款也陸續開始了。 圖丨颶風艾爾瑪登陸美國佛羅里達州時的路線、範圍、以及等級預測（來源：CNN）至於美國，早在上周初，佛羅里達州政府就已經下達全面疏散的命令，要求颶風路線上的居民一路向北，向喬治亞州和南卡羅來納州遷移。由於疏散地區包含了佛羅里達州三個人口最多的縣（邁阿密-戴德縣、布勞沃德縣以及棕櫚灘縣），再加上佛羅里達礁島群的人口，此次疏散的人數將超越 600 萬，成為美國歷史上最大的一次「居民大撤退」。先有颶風 Harvey，後有颶風艾爾瑪，當百年一遇，甚至五百年一遇級別的災害開始頻繁出現后，我們已經很難忽略氣候變化對人類的影響。颶風以及颱風的能量全部來自於水溫，若是全球海洋水溫像科學家們預測的那樣，在未來的幾十年裡平均上漲 2、3 度，我們恐怕需要推出一個嶄新的等級表，來對應那越來越猛烈的颶風了。而由於現有的風險預估模型、建築規範以及政府規定都是基於歷史數據，它們已經很難應對由於氣候變化所帶來的影響了。就拿休斯頓來說，其 2/3 被淹沒的地區都處於政府地圖上的百年一遇洪泛區域之外，而有一半甚至處於包括五百年一遇之內的任何洪泛區域之外。圖丨佛羅里達州居民全面撤離颶風Imra可能吹襲的區域因此，科學界已經呼籲多年，要求政府使用融入氣候變化所帶來的影響的氣候模型來更新基建計劃和相關規定。為了提供更加堅實的證據，麻省理工學院颶風研究員兼大氣科學教授 Kerry Emanuel 近日分析了波士頓地區由颶風所帶來的降水風險。他發現，氣候變化將會大幅度的提高風暴的頻率和降水量。其中，波士頓地區在 2000 年之前屬於百年一遇的豪雨區域，將在 2081 年降為十年一遇的級別，即每年都有 10% 的可能性發生重大豪雨災害。而之前屬於千年一遇的豪雨則可能成為五十年一遇的級別。作為對這個星球影響最大的生物，人類與大自然是息息相關的。為了我們的財產、家園，甚至生存，從政府到平民，我們必須直視氣候變化，盡最大的努力減緩它的步伐，並開始全面為「后氣候變化時代」做出全面調整。延伸閱讀本文轉載自微信公眾號「氣象愛好者」（ID：qxahz-tybbs），不代表瞭望智庫觀點。北京時間9月8日早晨8點，颶風艾爾瑪的中心已位於美國佛羅里達州第二大城市邁阿密東南約1000公里。超級計算機已達成高度一致：艾爾瑪將繞開海地島、古巴島，於9月10日以近巔峰強度在美國本土登陸，最大可能是由南到北穿透整個佛羅里達，隨後北上喬治亞、南卡羅來納、田納西等州，再而轉向從華府或紐約附近出海，將幾乎所有能量釋放在美國境內。歐洲數值對「艾爾瑪」的路徑集成分析，可見數值成員對艾爾瑪的路徑的判斷已高度一致目前，艾爾瑪雖然稍有減弱，但仍為最高等級的五級颶風。事實上它已經是歷史性的大颶風：它已連續「五級颶風」60小時，遠遠打破之前紀錄，成為大西洋歷史上連續維持五級颶風強度最長的颶風；它的巔峰強度高達160kt（相當於標準70米/秒，17級以上），是大西洋外洋（不包括加勒比海、墨西哥灣）歷史最強颶風。如果對比西北太平洋，它堪稱大西洋莫蘭蒂，雖然巔峰強度還略遜莫蘭蒂一籌，但巔峰時間已經遠遠超過。北京時間9月8日凌晨的颶風艾爾瑪雲圖，來自NOAA衛星艾爾瑪颶風已經是「毀滅者」的代名詞，它剛剛給大西洋島嶼帶去前所未有的、廣泛慘烈的破壞。它眼牆掃過的地方，安地卡及巴布達的房屋100%損壞；位於荷屬聖馬丁的茱莉安娜公主國際機場被颶風摧毀；聖馬丁島幾乎被夷為平地，慘狀如同被戰鬥機轟炸；荷屬聖馬丁至少10人死亡，法屬聖馬丁至少4人死亡，法國總統馬克龍緊急開會部署救災；波多黎各已有至少10人死亡；而風眼直接經過的維爾京群島交通通訊中斷，至今失聯。茱莉安娜公主國際機場損毀情況聖馬丁島損毀情況巴布達島航拍（以上圖片來自美國新聞報道或推特）法國總統馬克龍緊急召開會議部署救災艾爾瑪的極端強度在數據上清清楚楚：位於巴布達島上的美國NOAA水文站測到69.3米/秒的陣風、位於聖馬丁島上的法國氣象站測到67米/秒的陣風后，均告損壞；美國NOAA和空軍飛機以沒3小時一次的頻率密集穿越颶風眼，風速數據驚人地穩定在150kt左右。位於巴布達島的NOAA水文站實測數據圖艾爾瑪的極端強度在它的形態上也很明顯：1、美國空軍探測飛機在「艾爾瑪」中心拍攝到「體育場」型風眼，眼區上方可見陽光，下方是低雲和海面，這是經典的猛烈颶風特徵；2、雖然有結構微調，艾爾瑪的颶風眼在雲圖、雷達上始終清晰穩定，形狀渾圓，眼牆高聳、對流強烈，風眼深邃、清空徹底。美國空軍探測飛機在「艾爾瑪」中心拍攝到經典的「體育場」型風眼NOAA衛星拍攝到的艾爾瑪颶風風眼動圖艾爾瑪在穿過聖馬丁附近時的雷達動畫艾爾瑪颶風底層微波掃描，核心對流極其雄厚但艾爾瑪覺得還不夠，它還要創造新的災難歷史。在完美避開海地島高山直接削弱后，艾爾瑪還將避開古巴島，進入全大西洋最暖的區域：巴哈馬暖池。在這裡，墨西哥灣暖流和北赤道暖流相遇，海溫高達30度以上，且暖水深厚。一句話，艾爾瑪很可能在登陸美國之前再度加強，以創紀錄的強度登陸佛羅里達。艾爾瑪已經獲得大西洋跨赤道氣流的支援，在進入巴哈馬暖池后還會獲得加勒比海西南暖濕氣流的支持，高空西風急流也將為艾爾瑪打開。因此在登陸前，艾爾瑪的暴風圈和颶風圈還將迅速增大3倍左右。因此對美國來說，這可能是前所未有的一次颶風巨災，無前例可循。目前來說，地勢低平的佛羅里達，全州都可能被12級以上大風橫掃，包括邁阿密、奧蘭多、傑克遜維爾在內，所有大城市一個也跑不掉；全佛州沿海、全喬治亞州、南卡沿海都會迎來颶風海嘯，目前沒人知道到底有多大。現在距離颶風登陸還有2天時間，我們只能說，在佛州，以及喬治亞州和南卡沿海的華人朋友，立即撤離，去亞特蘭大乃至更西更北的地方，現在還來得及。幾天之後，佛州將淪為災區，很多美景和繁華將毀於一旦。