本不該發生 2011年的龍捲風季，在技術先進且風暴預警發達的現代更不應該。這些預警曾使死亡人數穩步下降，因為人們接收到了比過去更準確的資訊和更早的預警。但是，2011年的1691場龍捲風——是自1950年代以來第二多的季節——包括了造成數百人死亡的爆發，這是自1970年代以來未曾見過的。
奧巴馬總統面對那場歷史性龍捲風季所造成的破壞，想知道可以做些什麼來更好地為國家做好準備，以預測和應對如此致命的活動。特別是，他詢問為什麼沒有像颶風那樣的龍捲風季節性展望。雖然颶風展望並沒有說明風暴何時何地襲擊，但它們確實為颶風季節可能有多活躍提供了一個框架。
哥倫比亞大學的氣候研究員和統計學家邁克爾·蒂佩特說：“當總統提出問題時，事情就會發生。”
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快進近四年，一個實驗性預測團隊已經制定了美國首個龍捲風季節性展望。該預測表明，最有可能出現的是一個平均水平的龍捲風季。美國每年大約發生1000場龍捲風，儘管這些數字每年可能有很大差異。例如，在2011年轟動性的季節之後，是幾個平靜的年份。
在2011年季節之後，國家海洋和大氣管理局開始舉辦一系列研討會，以鼓勵對龍捲風預測的研究。蒂佩特和他在哥倫比亞大學的同事約翰·艾倫和亞當·索貝爾參與了這項研究，並將研究重點放在被稱為厄爾尼諾和拉尼娜的週期性氣候模式如何影響更大的大氣環境，而這種環境為龍捲風活動奠定了基礎。
在一項新的研究中，他們在《自然-地球科學》雜誌上詳細說明，雖然前者傾向於抑制龍捲風活動，但後者可以促進龍捲風活動。他們的想法是，隨著他們改進工作，他們將能夠根據冬季厄爾尼諾-南方濤動（整個週期被稱為南方濤動）的狀態，來說明龍捲風走廊主要地區的春季龍捲風活動。這將為政府和應急人員提供一些關於龍捲風季節可能有多糟糕的預先提示。
龍捲風環境
在宏大的大氣體系中，龍捲風是小規模、瞬態的特徵，這使得它們非常難以預測，即使在幾個小時內也是如此，並且難以在更大的氣候背景下進行研究。
正如幾位研究人員試圖做的那樣，在龍捲風記錄中尋找模式以揭示任何氣候聯絡是充滿風險的，因為報告方法隨著時間的推移而改進（隨著人口增加和技術進步，今天更有可能檢測到龍捲風）。
為了解決將龍捲風與氣候聯絡起來的這些問題，哥倫比亞大學的團隊將重點從龍捲風本身轉移到對龍捲風形成至關重要的大氣因素上，這些因素本身會受到ENSO模式的改變。這些因素包括風暴的存在、風暴的強度以及它們是否旋轉——這是龍捲風的關鍵前兆。
在之前的工作中，艾倫和其他人已經表明，這兩個因素可以合理地反映給定月份的龍捲風活動是高於還是低於正常水平。下一步是瞭解這些因素如何受到ENSO的影響；雖然厄爾尼諾和拉尼娜是由熱帶太平洋海域比正常溫度高或低多少來定義的，但它們會引發大氣中的一系列反應，從而改變全球的天氣模式。
艾倫說：“眾所周知，厄爾尼諾和拉尼娜實際上改變了美國上空的急流。”
該團隊專注於中等和強烈的兩種氣候狀態，發現厄爾尼諾傾向於抑制俄克拉荷馬州、德克薩斯州、堪薩斯州和美國南部其他一些地區的龍捲風活動，而拉尼娜傾向於促進龍捲風活動。兩者都傾向於改變龍捲風的主要發生地。
厄爾尼諾傾向於抑制龍捲風，因為它將急流進一步向南移動到美國上空，從而阻止了來自墨西哥灣的溼氣向北流動。水分是滋生不穩定、暴風雨般的大氣環境的關鍵要素之一，而龍捲風在這種環境中茁壯成長。
拉尼娜的作用方式相反，它將急流推向北方，讓水分進一步滲透到該國腹地。歷史上一些最大的爆發——包括1974年的超級爆發，以及破壞性的2011年季節——都發生在拉尼娜年。
但它的影響不如厄爾尼諾那麼強烈。
艾倫說：“拉尼娜有點像是增強劑，但它不是最明顯的增強劑。你往往會遇到要麼是大日子，要麼什麼也沒有的情況。”
本季
這種關係非常強烈，該團隊認為冬季ENSO的狀態可以用來指示來年春季的龍捲風季節會是什麼樣子。
當然，還有許多其他因素，從區域性尺度到更大的氣候，也會影響龍捲風活動。
艾倫說：“我認為並非每年ENSO都會給我們答案。”
美國預報員本月早些時候最終宣佈的厄爾尼諾現象非常微弱，只有通常大氣訊號的微弱跡象出現。
因此，哥倫比亞大學的團隊對其能說些什麼受到了限制。艾倫說：“這是一個微弱的厄爾尼諾現象，所以我們不希望它有最強烈的訊號。”
他們給出60%的機率龍捲風季節將出現正常水平的活動，30%的機率低於正常水平（到目前為止一直是這樣，這要歸功於美國中部和東部普遍存在的寒冷天氣），以及10%的機率高於正常水平。
詹姆斯·埃爾斯納是佛羅里達州立大學的大氣科學家，他研究了氣候與龍捲風和颶風的聯絡，他說他認為這種季節性預測是可行的，ENSO是一個很好的預測指標。
他說：“我讚賞他們為推動這一領域所做的努力。還需要做更多的工作。” 埃爾斯納沒有參與這項研究。
蒂佩特和艾倫都強調，他們的預測不能說明龍捲風何時何地襲擊，也不能說明不會發生可能造成嚴重破壞的重大爆發。正如颶風預報員警告的那樣，即使在一個原本平靜的季節裡，一場風暴也可能造成嚴重的破壞。
艾倫說：“你不會希望人們認為，‘哦，我現在不用擔心了’。”
該團隊仍然需要改進他們的預測，其他研究人員也在尋找其他氣候訊號，這些訊號可以說明龍捲風活動。最終，該團隊希望將他們的工作與其他人的工作結合起來，形成一個實驗性的季節性預測，供NOAA明年首次釋出。
蒂佩特說，就目前而言，令人欣慰的是，社群從“甚至不知道[季節性龍捲風預測]是否可行”發展到討論如何將其組合在一起的細節。