佛罗里达飓风肆虐北卡罗来纳州背后的科学

北卡罗来纳州西部的破坏是气候变化和地形相关因素综合作用的结果。
山脉往往会阻碍天气系统,挤出更多的雨水,而陡峭的山坡则会增加洪水的风险。与此同时,气候变化正在使风暴变得更加猛烈又热又湿。
什么此外,在飓风“海伦”登陆佛罗里达州之前,阿什维尔周边地区已经下了大雨。
当飓风“海伦”的残余袭击蓝岭山脉时,北卡罗来纳州西部的阿什维尔及其周边城镇刚刚被一场暴雨浸湿。
从周三晚上开始,一直持续到周末,这是一个经过充分研究的大气现象。
美国国家气象局(National weather Service)位于南卡罗来纳州格林维尔-斯巴达堡(Greenville-Spartanburg)办公室的气象学家道格·奥特劳(Doug Outlaw)说:“当天气向山区移动时,云层必须上升并越过山脉,这就是上坡效应。”“它往往会挤出更多的降雨,不幸的是,它造成了极端的山洪暴发,摧毁了社区。一次有大量的水在山谷中被疏导和输送。”
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北卡罗来纳州内陆山区的城镇海拔数千英尺,距离海岸线数百英里,对于一个曾经被认为是免受气候变化影响的避风港的地区来说,这场灾难似乎出乎意料,但专家们说,这种影响将越来越大。
“海伦”淹没了阿巴拉契亚南部部分地区,降雨量超过2英尺。洪水冲走了整栋房屋,冲毁了高速公路,切断了通往城镇的道路。
“四天的降雨量相当于半年的降雨量,”奥特劳说。“这是历史上袭击该地区最糟糕的天气事件之一。”
北卡罗来纳州西部至少有20个地方,包括阿什维尔,经历了预计一千年才发生一次的洪水。
气候变化正在加剧风暴,因为更高的海洋温度充当了燃料,而更温暖的大气使陆地上的降雨更大。非营利研究组织气候中心(Climate Central)的气象学家谢尔·温克利(shell Winkley)说,气温每升高1华氏度,大气中的水分就会增加4%左右。
这大大增加了发生灾难性洪水的可能性。
气候中心(Climate Central)今年5月的一份报告详细指出,由于全球变暖,内陆洪水的风险日益增加。“海伦”的残余造成的破坏最严重的地方是报告认为最危险的地方。
温克利说:“阿巴拉契亚被认为是未来洪水负担过重的地区之一。”“这是一个已知可能发生更多洪水事件和更昂贵的洪水事件的地区。不幸的是,这就是我们上周末看到的情况。”
到目前为止,在六个州记录的与风暴有关的120多人死亡中,至少有44人在北卡罗来纳州。
问题的部分原因在于该地区多山的地形。但在这种情况下,该地区遭受了双重打击:在飓风“海伦”登陆佛罗里达州前几天下了大雨,然后风暴的残余给阿巴拉契亚南部带来了更多的降雨和大风。
“这是两个相互冲突的复杂事件,”温克利说。
预报员对它的预测非常准确。
周四,美国国家气象局(National weather Service)格林维尔-斯帕坦堡办公室(Greenville-Spartanburg office)的官员在X上发布的最新消息中写道:“*紧急消息*这将是现代以来该地区西部发生的最重大天气事件之一。”“预计将出现创纪录的洪水,并与1916年阿什维尔地区的洪水进行了比较。”
据阿什维尔历史博物馆介绍,1916年,洪水冲走了建筑物,摧毁了当地的发电厂,破坏了铁路,切断了阿什维尔与全国其他地区的联系,造成25人死亡。
相似之处是惊人的。
北卡罗来纳大学阿什维尔分校大气科学系主任克里斯托弗·戈弗雷说:“预报真的非常非常好。”“国家气象局做了非常出色的工作。他们在措辞上相当坚定。”
他说,考虑到这些警告和他自己的专业知识,他对可怕的结果并不感到意外。
“这是周围的地形。有一些非常陡峭的地形。房子建在陡峭的地形上。道路沿着陡峭的地形向上延伸,”戈弗雷说。“这是一场灾难性的洪水,我们得到了所有的雨水。即使是精心建造的桥梁也将不复存在。”
科学家们正在探索气候变化在飓风海伦中扮演的角色,并分享了一些早期的结果。一个小组发现,由于全球变暖,东南部部分地区的“海伦”湿润了20%。另一项研究估计,气候变化导致乔治亚州和卡罗来纳州的部分地区降雨量增加了50%,而由于气候变化,降雨量增加的可能性高达20倍。这些估计都是初步的,但都依赖于受人尊敬的科学家使用的方法,这些方法之前已经经过了同行评审。
戈弗雷在他位于北卡罗来纳州阿登的家中记录了三天内13.37英寸的降雨量。据美国国家气象局称,同期附近亨德森维尔的降雨量超过21英寸。对于山区景观来说,这实在是太大了——戈弗雷所在地区的洪水破坏程度大致相当于联邦紧急事务管理局(Federal Emergency Management Agency)绘制的地图所显示的500年一遇的洪水。
戈弗雷说,这种严重程度让他的一个邻居猝不及防。
“街对面的邻居说:‘我听说了,但我什么也没做。我没想到会那么糟糕。’”
戈弗雷说,风暴的一些后果令人惊讶,包括对树木的破坏程度,这使道路混乱,使急救人员的工作更具挑战性。
“我认为没有人预料到树木倒塌的程度,”研究风暴和树木倒塌的戈弗雷说。
他认为大部分树木倒下是因为土壤太饱和了。戈弗雷说,在风暴最猛烈的时候,他听到一种模式在整个社区响起,一棵树接着一棵树倒下。
“你可以听到啪、啪、啪、啪的声音,然后听到飞机着陆时的撞击声,”戈弗雷说。“我们听到的是树根折断的声音。”
两棵100多英尺高的核桃树在离戈弗雷家几十英尺的地方倒下了。另一棵树撞坏了邻居的汽车。
通讯系统的表现也比戈弗雷预期的要差。
“我们不知道那里发生了什么,”戈弗雷在访问他在北卡罗来纳大学阿什维尔分校管理的气象站期间接受电话采访时说。“你找到我的唯一原因是我现在正站在山顶上俯瞰阿什维尔。在山谷里,没有互联网,没有Wi-Fi,没有手机,甚至没有短信。”
阿什维尔在一些新闻报道中被称为气候天堂,因为它远离海平面上升等沿海威胁,而且相对较高的海拔使气温较低。
但是,地球上几乎没有一个地方能与自然灾害隔绝,也很少有地方采取措施,为日益常见的极端天气做好充分准备。西雅图曾被视为潜在的气候避风港,直到2021年的一场热浪将气温降至108华氏度,而大多数人都没有空调。被视为气候避风港的中西部部分地区也出现了极端降雨。
温克利说:“气候变化以不同的方式影响不同的社区,因此,虽然山区可能是极端温度的避风港,但正如我们发现的那样,它们不一定是潜在的毁灭性洪水的避风港。”
他说,这是一个提醒,提醒人们全球变暖的深远影响。
他说:“飓风通常被认为是沿海地区的问题,但现在我们发现这些事件——这些昂贵的、由气候驱动的事件——可以使天气更加剧烈,远离你想象的典型影响点。”