信用：CC0公共领域
飓风由于神秘原因而迅速增强，对那些受到伤害的人构成了特别可怕的威胁。多年来，预报员一直在努力理解为什么看似司空见惯的热带低气压或热带风暴有时会爆发成大飓风，包装灾难性的风，并将可能致命的水流推向岸边。
现在，科学家们已经阐明了为什么这种预测挑战如此难以克服：导致快速强化的机制不止一种。美国国家科学基金会（NSF）国家大气研究中心（NCAR）的科学家进行的新研究使用最新的计算机建模技术来确定两种完全不同的快速强化模式。这些发现可能会导致对这些危险事件的更好理解和预测。
这项新研究发表在《每月天气评论》上。它由NCAR科学家RosimarRios-Berrios和GeorgeBryan共同撰写。
“试图找到快速强化背后的圣杯是错误的方法，因为不仅仅是一个圣杯，”NCAR科学家FalkoJudt说，他是这项新研究的第一作者。“至少有两种不同的快速增强模式或风格，每种模式都有不同的条件，必须满足这些条件才能使风暴如此迅速地加强。
Judt和他的合著者讨论的一种模式发生在飓风对称增强时，由有利的环境条件（如温暖的地表水和低风切变）推动。这种类型的突然加强与历史上一些最具破坏性的风暴有关，例如飓风安德鲁，卡特里娜和玛丽亚。本周，当飓风奥的斯的风超出预测并在短短24小时内以每小时英里的速度爆炸时，气象学家感到震惊，以5级强度进入墨西哥西海岸。
Judt和他的合著者还发现了以前被忽视的第二种快速增强模式，因为它不会导致峰值风达到如此破坏性的水平。在这种模式下，加强可能与远离风暴中心的雷暴大爆发有关。这些爆发触发了气旋环流的重新配置，使其迅速增强，在几个小时内达到1级或2级强度。
第二种模式更出乎意料，因为它通常发生在面对不利条件时，例如逆上层风通过将顶部吹向与底部不同的方向来剪切风暴。
“这些风暴并不那么令人难忘，也没有那么重要，”朱特说。“但预报员需要意识到，即使是强烈剪切和不对称的风暴也会经历快速增强的模式。
一个偶然的发现当热带气旋的风速在24小时内增加0节（约每小时5英里）时，就会发生快速增强。Judt在从事一个不相关的项目时遇到了两种快速强化模式。
这一发现是在Judt使用基于NCAR的跨尺度预测模型（MPAS）对全球大气进行非常高分辨率的40天计算机模拟之后出现的。该模拟在NCAR-怀俄明州超级计算中心运行，是为一个国际项目设计的，该项目比较了领先大气模型的输出，由于超级计算机功能日益强大，这些模型取得了前所未有的细节。
一旦朱特制作了模型，他就好奇地在迅速加剧的模拟中检查风暴。通过观察世界海洋盆地的一些案例，他注意到快速强化以两种不同的方式发生。这在以前在模型中并不明显，部分原因是以前的模拟只捕获了单个区域，而不是允许科学家跟踪世界海洋中的一系列飓风和台风。
Judt和他的合著者随后梳理了热带气旋的实际观测结果，并发现了两种快速增强模式的一些真实实例。
“这是一个偶然的发现，”朱特说。“仅仅通过观察模拟中的风暴并绘制绘图，我意识到迅速加剧的风暴分为两个不同的阵营。一种是规范模式，当你睡觉时有热带风暴，当你醒来时，它是4级。但是还有另一种模式，从热带风暴到1级或2级，它符合快速增强的定义。由于没有人在他们的雷达上看到这些风暴，这种快速增强的模式在我进行模拟之前没有被发现。
气象学家早就知道，有利的环境条件，包括非常温暖的地表水和最小的风切变，会产生快速增强，并使气旋达到4级或5级强度，持续风速为10英里/小时或更高。在他们的新论文中，Judt和他的合著者将这种快速增强的模式称为马拉松，因为风暴以适度的速度对称地增强，而初级涡旋则稳步放大。
朱特将飓风奥的斯描述为一场快速马拉松，因为它对称地增强，但速度异常快，在12小时内风速增加了80英里/小时。
研究小组将另一种快速增强模式标记为冲刺，因为增强非常快，但通常不会持续很长时间，风暴达到1级或2级强度，持续风速为英里/小时或更低。在这种情况下，雷暴的爆炸性爆发导致气旋重新排列并出现新的中心，使风暴变得更加强大-即使面对不利的环境条件。
该论文的结论是，这两种模式可能代表光谱的相反两端，许多快速增强的情况介于两者之间。例如，快速强化可能从一系列离散事件开始，例如作为冲刺模式特征的雷暴爆发，但随后过渡到马拉松模式特有的更对称的强化模式。
朱特说，未来研究的一个问题是，为什么雷暴的爆发会导致不利环境中约10%的风暴迅速增强，即使其他90%的风暴不会。
“可能有一种我们尚未发现的机制，使我们能够从90人中识别出10人，”他说。“我的工作假设是它是随机的，但对于预测者来说，重要的是要意识到即使在不利的环境中，快速强化也是一个典型的过程。
更多信息：FalkoJudt等人，马拉松与冲刺：全球对流允许模拟中的两种热带气旋快速增强模式，月度天气评论（年）。DOI：10./MWR-D-2-.1
