科学家发现提前数周预测飓风的潜在关键

在 MPAS 中使用 Aquaplanet 配置模拟开尔文波。资料来源：美国大学大气研究公司（UCAR）

开尔文波是一种大尺度大气波，可在大气层中延伸 1000 多英里，影响全球天气模式。"比如说，如果天气预报人员能够探测到太平洋上空的开尔文波，那么他们就可以预测在开尔文波出现几天后，大西洋上空形成的飓风将有所上升，"论文的第一作者、美国国家科学基金会 NCAR 科学家 Rosimar Rios-Berrios 说。"这将有助于他们与应急管理人员和地方政府沟通，让他们为飓风活跃期的可能性做好准备，并提醒公众注意。这项研究有可能挽救许多人的生命。"

这项研究发表在《气象月刊》上。

几十年来，科学家们注意到，飓风成群结队地形成，随后几周几乎没有飓风活动。一些研究表明，开尔文波可能是造成飓风激增的原因，但科学家们无法将其他潜在因素分离出来，证明开尔文波是造成飓风激增的原因。为了解决这个问题，里奥斯-贝里奥斯和她的同事们使用了一种新颖的计算机建模工具组合，证实开尔文波确实促进了飓风的形成。

该模型是下一代计算机模型，可以同时捕捉精细尺度的天气现象和全球尺度的大气模式。Aquaplanet 是一种模拟假想世界的配置，它的行为与地球相似，但没有陆地或季节。这个简化的世界就像一个实验室，更容易分离开尔文波对飓风形成的影响。

科学家们在 NCAR 怀俄明州超级计算中心的夏延超级计算机上进行了模拟。为了研究开尔文波与飓风之间的联系，研究小组测量了飓风形成与开尔文波波峰之间的天数。测量结果表明，两天后会出现一个明显的峰值，飓风形成的可能性会增加一倍。由于水行星模拟捕捉到了飓风形成的物理过程，因此研究结果超越了相关性，表明开尔文波实际上影响着飓风的形成。

这项新研究还强调了里奥斯-贝里奥斯最近与美国国家科学基金会 NCAR 博士后昆廷-劳顿（Quinton Lawton）合作完成的研究的重要性，即需要提高天气预报模型模拟开尔文波的能力。

"我在 2017 年开始了这项关于开尔文波的研究。这是一个大项目，从一个想法到取得科学成果历时数年，真正凸显了为什么这类研究如此有价值，"里奥斯-贝里奥斯说。"关于飓风如何形成的科学知识仍有很多空白，像这样的研究可以帮助我们缩小科学家应该关注的范围，从而更好地了解这些强大的风暴。"

参考文献：Rosimar Rios-Berrios、Brian H. Tang、Christopher A. Davis 和 Jonathan Martinez 的"Modulation of Tropical Cyclogenesis by Convectively Coupled Kelvin Waves"，2024 年 8 月 1 日，《气象月刊》。

doi: 10.1175/mwr-d-24-0052.1

编译自/ScitechDaily

这项研究由美国国家大气研究中心资助。