十月天气问答:太阳风暴、飓风和气象前沿

图片源于:https://spacecityweather.com/the-scw-qa-flare-ups-milton-in-houston-land-vs-sea-temps-vs-storm-old-school-maps/

虽然我们已经接近月底,但仍然…让人感到害怕!👻 这是十月的SCW问答文章,赶在最后时刻发布!

如同往常一样,Eric和Matt讨论了许多话题,从太阳耀斑及其造成的损害,到类似飓风米尔顿的风暴可能对当地造成的影响,再到经典的天气图与锋线……等等!

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问:每当有足够强的太阳耀斑将北极光推到德克萨斯州的时候,我总是看到它们可以干扰通信,甚至影响电力线路的报道。但我从未见过这方面的报道。有没有太阳耀斑干扰这些设施的实例?

答:我最近为Ars Technica写了一篇关于太阳风暴的文章,对这个问题很了解。简单回顾一下:太阳风暴是在太阳向太阳风中喷射出大量磁场和等离子体时触发的。当这些日冕物质抛射到达地球的磁场时,它们会改变磁场,并可能在电力线路和变压器中引入显著电流,从而导致损坏或停电。

近日我们看到的一些太阳风暴,尤其是本月初和五月的那些,很多都是非常强的,评分为G5或“极端”级别。虽然有一些轻微的影响,比如对卫星的影响,但总体来说,地球强大的磁场保护我们免于遭受最严重的后果。稍显令人不安的是,尽管这些近期的风暴很强,但与可能发生的最强风暴相比,它们仍远远不够。1879年记录的最强地磁风暴发生在卡林顿事件中。如果这样的事件今天发生,可能会对我们的电力和通信系统造成相当大的损害。然而,具体会有多大损害?我们并不确切知道。

— Eric

问:看到飓风贝里、海伦和米尔顿造成的破坏后,如果海伦或米尔顿撞上我们,会怎么样?我住在贝莱尔和休斯顿的边界附近,非常喜欢住在这里,我在认真考虑搬家。

答:会发生坏事情。这真的取决于风暴的陆地落点,但为了这个问题,让我们假设风暴在圣路易斯通道(加尔维斯顿岛南端)正对海岸登陆。我们将重点讨论海伦,因为其登陆时的强度较大(持续风速140 mph)。这是我认为休斯顿地区的一个切实的最坏情况下,因为这将给加尔维斯顿岛和加尔维斯顿湾带来显著的风暴潮,可能还会将大量潮水推向休斯顿航道沿线广泛的化工设施。这是一场等待发生的环境灾难。

而更糟糕的是风速。这样的路线和登陆强度将使大多数大休斯顿地区处于1到2级飓风风速之下(比贝里经历的风速高出大约40 mph)。这将导致停电的时间不是几天或几周,而是有些地方甚至长达数月。屋顶和结构损坏将是灾难性的,可能超过2000亿美元。停电的长期后果、未来的保险费用和损坏将可能永远改变我们的社区。抱歉这样消极地说,但一个强大的4级飓风袭击加尔维斯顿岛并向休斯顿内陆移动,正是让我辗转反侧的那种风暴。我真心希望永远不见到它。

— Eric

问:我对米尔顿飓风过后,完全不愿意接受现实的现象感到震惊。除了天气控制/操控的“无稽之谈”外,还有很多关于米尔顿在陆地上比较少损害(只有1级或热带风暴)而不是国家飓风中心给出的120 mph的3级的数据讨论。这个论点着重于风暴深入内陆时观察到的持续风速。面对米尔顿这样的风暴,在落地时合理的观察风速预期是什么?地面相互作用如何影响观察?其他风暴的观察值与国家飓风中心的数字如何关联?

答:这是个好问题,也是一个很好的教育机会。关于“天气操控”,我们已经讨论过这种在飓风中根本不可能实现的观点。因此我不想再详细讲述。但关于飓风和风速方面,有一个巨大的误解。

陆地会影响风速。因为陆地上有很多“东西”(树木、建筑物、岩石、泥土等),会造成摩擦以减缓风速。可以比较一下用手在浴缸表面移动和在混凝土路面上划动的差异。风在陆地上相比在水面上会显著减缓。因此,当飓风猎人测量风暴在水面上的强度时,他们实际上获得了基于水面情况的“真实”捕捉,因为在海洋表面时,表面风受到摩擦的影响较小。但是,每个飓风在陆地上都会降速。针对每一个风暴,甚至连气象学家都会抱怨说,在陆地上没有人观察到国家飓风中心所说的风速。然而,从科学上讲,这正是应该发生的情况!

有时,一场风暴能够将更强的风速混合吹向陆地,这依赖于多种因素。我们可能在休斯顿看到过贝里,一些报告的风速甚至达到80 mph,但这并不意味着贝里在登陆时就是2级飓风(这将后期评估),但这是与水面风速相一致的观察。

有一个更广泛的观点可以得到认可,那就是萨菲尔-辛普森风暴分级法在衡量一个风暴真正的强度和力量方面已经过时。但更简单的说法是测量风速本身就很困难,而我们现有的系统就是这样。因此现在你知道了:摩擦通常是你的朋友。

— Matt

问:陆地表面温度对飓风/热带风暴减弱的速度有影响吗?阿什维尔,北卡罗来纳州的夜间温度下降到了中40华氏度。如果在9月26日至27日那时也是这么冷,那么这些风暴造成的损害是否会显著降低?

答:简单来说,答案是影响很小。如果有飓风来临,风暴前方的气流几乎总是会迎来温暖潮湿的空气,伴随强降雨和更强的风。在这种情况下,海伦是从南方接近并轨迹略过阿什维尔。因此,由于海伦的影响,阿什维尔的风是来自东南方向,这吸引了更温暖、潮湿的空气。假如海伦的轨迹是在离现在的位置250英里偏东,阿什维尔的风是自北方而来,那么当时的温度将会更低,湿度也会降低。简单来说,飓风的轨迹帮助决定了温度,但飓风实际的强度不太可能受到地面温度的影响。

当然,陆地是可以通过“棕色海洋效应”影响飓风的。当地面被提前污染到足够的程度,或在飓风前降雨过量,以至于其行为更像是浅水体而非土地。这种情况也需要温暖。在这种情况下,热带风暴的强度可能减弱得更慢,甚至在某些情况下保持强度。这种情况不太可能在海伦期间发生,但我们在其他风暴中曾看到过。最明显的例子是2007年在俄克拉荷马州和北德克萨斯州发生的热带风暴埃琳。

— Matt

问:我喜欢你们的报道。我只是好奇,有没有地图能显示出前沿在上面的路径?我在电视天气上经常看到它,关于前沿推送的讨论非常多,只是想知道最能看到这些前沿的地图。

答:最好的这样地图可以从国家气象局获得,并且每天在凌晨前进行更新。这是全国地图的直接链接,而这是概述页面。请注意,如果点击这个第二个页面上的“动画预报地图”链接,你可以查看包括前沿在内的七天预报。希望你喜欢!

— Eric