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2019年,地球的熱帶水域飽受五次五級熱帶氣旋的困擾——大西洋的兩次颶風:多里安(185英里/小時)和洛倫佐(160英里/小時),以及西北太平洋的三次超級颱風: 沃蒂普(160英里/小時)、海貝思(160英里/小時)和哈龍(180英里/小時)。根據美國國家海洋和大氣管理局國家颶風中心和美國海軍聯合颱風警報中心的評級,1990年至2018年間,地球平均每年發生5.3次五級風暴,因此2019年的活動接近平均水平。然而,前五年的五級風暴活動(2017年除外)遠高於平均水平(圖1)。
圖1. 1990年至2019年全球五級熱帶氣旋,由美國國家海洋和大氣管理局國家颶風中心和美國海軍聯合颱風警報中心評級。評定五級風暴的資料庫質量太差,並且關於這些風暴的可靠資料的時間序列太短,無法就氣候變化如何影響這些最可怕的風暴得出明確結論。然而,預計氣候變化將在未來幾十年使五級風暴更強、數量更多。 來源:傑夫·馬斯特斯
2019年的一次五級風暴以五級強度登陸——颶風多里安在巴哈馬登陸,風速達185英里/小時,並列有記錄以來全球第三強登陸熱帶氣旋。2019年的兩次五級風暴最終造成了數十億美元的災難:颶風多里安,在巴哈馬、背風群島、美國和加拿大造成近100億美元的損失;以及颱風海貝思,在日本造成150億美元的損失——是日本歷史上第二昂貴的颱風。以下是2019年所有五次五級風暴的流氓圖集。
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圖2. 2019年2月25日星期一美國東部時間凌晨2:10拍攝的向日葵8號超級颱風沃蒂普的紅外影像。當時,沃蒂普是一場五級風暴,風速達160英里/小時——這是有記錄以來北半球2月份出現的第一個五級熱帶氣旋。 來源:美國國家海洋和大氣管理局和RAMMB
超級颱風沃蒂普:北半球有記錄以來第一個2月份出現的五級風暴
2019年的第一個五級風暴是颱風沃蒂普,它於2月19日至22日以持續風速100英里/小時的二級颱風經過密克羅尼西亞聯邦的楚克州、波納佩州和雅普州,造成至少200萬美元的損失。2月23日,一場強度增強的三級沃蒂普經過關島西南部約180英里處,給關島南部帶來了持續的熱帶風暴級風力、8-12英寸的傾盆大雨以及高達20英尺的海浪。關島的損失估計為130萬美元。
隨後,沃蒂普在關島以西約300英里的海域經歷了令人印象深刻的快速增強,在2月25日格林威治標準時間6點,以中心壓力915毫巴和持續風速160英里/小時達到五級超級颱風的峰值。這使得沃蒂普成為有史以來在北半球2月份觀測到的第一個五級風暴。沃蒂普在經過關島後沒有影響任何陸地地區。
圖3. 2019年9月1日,從美國國家海洋和大氣管理局颶風獵人飛機N42RF上看到的颶風多里安眼中的經典“體育場效應”。美國國家海洋和大氣管理局和空軍颶風獵人創下紀錄,在多里安期間執行了有史以來最多的單次颶風任務:共安排了51次任務。來源:美國國家海洋和大氣管理局颶風研究部
颶風多里安:世界歷史上第三強登陸熱帶氣旋
在8月28日以一級颶風襲擊美國維爾京群島聖托馬斯並給加勒比群島造成1.5億美元的損失後,颶風多里安迅速增強為五級巨型颶風,於2019年9月1日以持續風速185英里/小時登陸巴哈馬大阿巴科島。這使多里安成為世界歷史上第三強登陸熱帶氣旋。不祥的是,世界歷史上十大最強登陸熱帶氣旋中有八次發生在2006年之後(根據美國國家颶風中心和聯合颱風警報中心的風速估計)。
1. 超級颱風海燕,190英里/小時,2013年(菲律賓薩馬島)
1. 超級颱風莫蘭蒂,190英里/小時,2016年(菲律賓伊特巴亞特島)
3. 颶風多里安,185英里/小時,2019年(巴哈馬)
3. 超級颱風瓊,185英里/小時,1959年(臺灣)
3. 偉大勞動節颶風,185英里/小時,1935年(美國佛羅里達州)
6. 超級颱風玉兔,180英里/小時,2018年(美國北马里亞納群島)
6. 颶風艾爾瑪,180英里/小時,2017年(背風群島)
6. 氣旋溫斯頓,180英里/小時,2016年(斐濟)
6. 超級颱風麥吉,2010年,180英里/小時(菲律賓呂宋島)
6. 超級颱風澤布,1998年,180英里/小時(菲律賓呂宋島)
6. 氣旋莫妮卡,2006年,180英里/小時(澳大利亞)
登陸時,多里安的移動速度僅為5英里/小時,多里安的眼牆部分以五級風力襲擊了大阿巴科島和巴哈馬大島共22個小時,之後這場大型颶風最終減弱至四級強度。多里安的極端風力、20-25英尺的風暴潮以及高達3英尺(0.9米)的降雨相結合,給巴哈馬帶來了歷史上最具破壞性的自然災害。美洲開發銀行的一份11月15日報告稱,多里安在巴哈馬造成的損失為34億美元,超過其120億美元GDP的25%,是其歷史上最昂貴的災難。保險經紀公司怡安估計多里安造成的損失超過80億美元。根據reliefweb.com,多里安在巴哈馬造成70人死亡,300人失蹤。
多里安的停滯使颶風的風力向上湧出足夠的冷水,從而大大削弱了風暴,颶風於9月6日以風速90英里/小時的一級颶風和最低中心壓力956毫巴登陸北卡羅來納州哈特拉斯角。多里安在美國造成十人死亡,損失14億美元,並引發了一場政治風暴——夏皮蓋特——此前特朗普總統在9月1日錯誤地發推文稱阿拉巴馬州“很可能受到(比預期)更嚴重的打擊。”
多里安也對加拿大造成了嚴重打擊,於9月7日以風速100英里/小時的二級風和958毫巴的壓力,以外熱帶氣旋的形式登陸新斯科舍省東部,使其成為有記錄以來襲擊加拿大的第三強颶風或前颶風。加拿大損失估計為2億美元。
圖4. 2019年9月29日,Terra衛星上的MODIS儀器拍攝的東大西洋颶風洛倫佐。當時,洛倫佐是一場五級風暴,風速達160英里/小時。來源:美國國家航空航天局
颶風洛倫佐成為有記錄以來最東部的大西洋五級風暴和破壞性最大的亞速爾群島風暴
颶風洛倫佐於9月29日在西經45°處增強為風速160英里/小時的五級颶風,成為有記錄以來最東部的大西洋五級風暴。洛倫佐在西經45°以東地區度過了3天半的強颶風時期,這是有記錄以來大西洋強颶風在如此靠東的地區存在的最長時間(之前的記錄:1957年颶風卡麗的1.75天)。
9月27日,法國海洋拖船波旁羅德號在洛倫佐引發的巨浪中傾覆;其十四名船員中,有十一人喪生。在9月下旬至10月初,巨大的湧浪從颶風的巨大風場中輻射出來,影響了大西洋盆地的大部分地區。在風暴以西2000多英里的地方,有8人在美國海岸的裂流中溺水身亡。
減弱的洛倫佐於10月2日以風速90英里/小時的一級颶風經過亞速爾群島的弗洛雷斯島以北55英里處。洛倫佐給附近的科爾沃島帶來了74英里/小時的持續颶風級風力。亞速爾群島很少經歷如此強度的風力,洛倫佐造成了重大破壞,特別是對弗洛雷斯島。政府估計損失為3.67億美元,主要是港口基礎設施,這使得洛倫佐成為亞速爾群島歷史上損失最慘重的颶風。根據EM-DAT(國際災害資料庫)和國家颶風中心風暴摘要,沒有記錄顯示其他颶風在亞速爾群島造成重大損失。
圖5. 2019年10月9日,Aqua衛星上的MODIS儀器拍攝的超級颱風海貝思。當時,海貝思是一場五級風暴,風速達160英里/小時。來源:美國國家航空航天局
颱風海貝思——日本歷史上第二昂貴的颱風,損失達150億美元
2019年10月10日,超強颱風海貝思在日本西南部海域達到頂峰,成為5級風暴,風速高達每小時160英里,中心氣壓為904毫巴。由於高空風切變和較冷的海水,海貝思在向日本移動時減弱,但這場巨大的颱風仍然在日本長野縣登陸時造成了歷史上第二昂貴的颱風襲擊,時間是2019年10月12日,風力為2級,風速為每小時100英里。海貝思襲擊了東京都市區,並在日本大部分地區引發了前所未有的降雨和災難性洪水,是日本歷史上最溼的颱風,箱根在24小時內降雨量達到922.5毫米(36.3英寸)。海貝思造成98人死亡,損失超過150億美元,成為2019年地球上最昂貴的天氣相關災害。海貝思登陸前兩個月,颱風法茜也登陸日本,同樣以2級風暴登陸,並襲擊了東京。法茜造成70億美元的損失,成為日本有記錄以來第七昂貴的颱風。
根據怡安和EM-DAT經通貨膨脹調整後的損失估算,自1950年以來,日本損失最嚴重的十大臺風中有三個發生在2018年之後。第四個颱風,2018年的潭美,造成46億美元的損失,差一點就進入榜單。
1991年,米雷,191億美元
2019年,海貝思,150億美元
2018年,飛燕,126億美元
2004年,桑達,125億美元
1990年,芙勞,80億美元
1999年,巴特,78億美元
2019年,法茜,70億美元
1959年,維拉,53億美元(5098人死亡)
1986年,莎拉,51億美元
1998年,維姬,48億美元
此列表不包括2018年7月日本南部發生的102億美元的洪水災害,該災害是由靜止的季節性鋒面邊界以及颱風貝琵嘉殘留的水汽增強造成的。颶風科學家一致認為,西北太平洋的颱風正在比過去更高的緯度達到其最大強度,這增加了日本的颱風風險。在11位颶風科學家2019年的一篇綜述論文中,《熱帶氣旋和氣候變化評估:第一部分。檢測和歸因》,11位作者中有9位得出結論,現有證據表明,人為造成的氣候變化促成了更強烈的颱風向極地的遷移。
圖6。 2019年11月5日格林威治時間18點(美國東部時間下午1點)超強颱風海浪的向日葵8號紅外衛星影像。當時,聯合颱風警報中心(JTWC)將海浪評級為5級風暴,持續風速為180英里/小時,中心氣壓為897毫巴;威斯康星大學CIMSS小組將海浪評級為風速為192英里/小時,使其成為自1979年開始精確衛星測量以來有記錄的第八強熱帶氣旋。鳴謝:NOAA RAMMB和CIRA
超強颱風海浪:世界歷史上第八強熱帶氣旋?
2019年的最後一個5級颱風是超強颱風海浪,根據聯合颱風警報中心(JTWC)的資料,該颱風在11月5日格林威治時間18點達到頂峰,風速為180英里/小時,中心氣壓為897毫巴。他們將風力如此之強的颱風歸類為大約每兩年出現一次。正如我在11月8日的文章中討論的那樣,對海浪強度的一個真正令人大開眼界的估計來自威斯康星大學科學家使用先進的衛星技術進行的獨立評估。該方法被稱為高階德沃夏克技術(ADT),更適合生成用於比較歷史風暴的評級。ADT將海浪的風速評定為192英里/小時,使其成為自1979年可靠衛星測量時代開始以來全球觀測到的第八強熱帶氣旋。
2019年幾乎是5級颱風
2019年,還有兩個熱帶氣旋差一點就達到5級水平,最高風速達到155英里/小時(157英里/小時是5級颱風的門檻):5月2日北印度洋的氣旋法尼和西南印度洋的氣旋安巴利。安巴利以南半球有記錄以來最大的24小時增強而聞名,在短短24小時內從35節(40英里/小時)躍升至135節(155英里/小時)。之前的紀錄是2017年氣旋厄尼的95節(110英里/小時)。安巴利的增強記錄僅次於2015年颶風帕特里夏創下的105節(120英里/小時)的24小時增強的世界紀錄,當時該風暴位於墨西哥太平洋沿岸。
最強的熱帶氣旋是否正在變得更強?
理論認為,氣候變暖應該會使最強的熱帶氣旋更強,因為颶風是從海洋中提取熱能,並將其轉化為風能形式的動能的熱機。在11位颶風科學家2019年的一篇綜述論文中,《“熱帶氣旋和氣候變化評估:第一部分。檢測和歸因”》,11位作者中有10位得出結論,現有證據表明,自1980年代初以來,全球颶風的平均強度明顯增加;11位作者中有8位得出結論,現有證據表明,人為造成的氣候變化對此做出了貢獻。所有11位作者都認為,現有證據表明,近年來,達到4-5級強度的颶風在所有颶風中所佔比例有所增加;11位作者中有8位得出結論,現有證據表明,人為造成的氣候變化對此做出了貢獻。我在耶魯氣候連線的彼得·辛克萊最近5分鐘的影片中介紹了新氣候下颶風是如何變化的。