大气湿度增加可能会抑制飓风的“种子”
根据本月发表的一项新研究，大气湿度增加可能会改变非洲上空的关键天气模式，使许多大西洋飓风的前身更难形成。这项研究发表在《地球系统建模进展》杂志上。该研究小组由美国国家科学基金会国家大气研究中心 (NSF NCAR) 的科学家领导，他们使用了一种创新模型，可以比以往更高分辨率地模拟飓风的形成。这使研究人员能够研究非洲区域湿度增加的影响，非洲是后来在大西洋上空产生飓风的天气系统的发源地。
过去的研究表明，海水变暖和大气变湿可能导致飓风变得更加强烈，降雨量也随之增加。但大气湿度（预计在气候变暖的情况下会增加）如何影响飓风形成本身，至今尚未得到详细研究。
研究人员发现，潮湿的环境会产生较弱且移动较慢的非洲东风波，即大西洋飓风的主要前兆或“种子”。水分的增加会移动波浪中雷暴的位置，使波浪更难形成。水分的增加还会减缓波浪的移动，导致飓风种子在到达东大西洋水域时形成较弱且延迟。
美国国家科学基金会 NCAR 科学家兼主要作者凯利·努涅斯·奥卡西奥 (Kelly Núñez Ocasio) 表示：“过去二十年，大量研究强调了深层湿对流在解释非洲东风波发展中所起的作用。但事实证明，水分的确切作用有些难以捉摸。随着新建模能力的发展，我能够专注于水分在飓风种子引发的气旋形成中的作用。”
下一代建模
飓风和其他热带气旋的形成被称为气旋生成，是一个复杂的过程，其中小规模天气事件和大规模大气同时发生。这种复杂性使得研究和模拟热带气旋的形成变得困难。大多数气候模型只能提供局部天气状况的模糊图像，这使得很难了解水分等单个成分在混合在一起形成气旋时的作用。
为了解决这个问题，研究团队采用了跨尺度预测模型 (MPAS)。MPAS 能够对本地和全球天气进行建模。这种能力使 Núñez Ocasio 和她的同事能够缩小并模拟全球湿度，然后放大以查看这将如何与导致热带气旋形成的局部天气事件相互作用。
研究人员开始实验时使用 MPAS 重现了 2006 年形成飓风海伦 (Helene) 的由水分驱动的非洲东风波。研究小组以此为基础增加或减少水分，并研究这些变化会带来什么后果。
“当我增加湿度时，我们看到了更多的对流和雷暴，这是可以预料到的；然而，我们发现波浪很难与更强烈和更深的对流配对，”努涅斯·奥卡西奥说。“随着湿度的增加，热带气旋种子的能量源向北移动，并且更远，从而降低了非洲东风波可用的动能，导致热带气旋种子变弱，能量匮乏。”
研究热带气旋在初始阶段之后的演变超出了本研究的范围。需要进行更多研究来发现这些较弱的种子是否会导致热带气旋和飓风变弱，或者它们是否只是需要更长的时间才能形成。
热带气旋形成的条件非常复杂，但研究人员希望这些较新的建模技术能够带来更好的预测。例如，努涅斯·奥卡西奥开始进行模拟，她改变了其他对热带气旋形成至关重要的大气变量。
“除了湿度，我还在与 NSF NCAR 项目科学家 Erin Dougherty 合作，改变模型中的其他变量，以便更真实地再现未来的气候情景，”她说。“到目前为止，即使我改变了其他重要的部分，我也看到了与这项研究结果的相似之处。”
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