多里安颶風值得評為 6 級

本文發表在《大眾科學》的前部落格網路中，反映了作者的觀點，不一定代表《大眾科學》的觀點

5 級大西洋颶風很少見。自 1983 年開始進行精確的衛星測量以來，觀測到的 243 個颶風中，只有 7% 達到了這種災難性的強度。像多里安颶風這樣強烈的 5 級颶風確實非常罕見，它於 2019 年 9 月 1 日以 185 英里/小時的持續風速和高達 220 英里/小時的陣風登陸巴哈馬大阿巴科島。如果存在 6 級的話，這種強度的風力將使多里安颶風有資格被評為 6 級。（對於不熟悉我的人來說，要知道已經有一個 6 級——這是我與鮑勃·亨森在 Weather Underground 上合著的部落格的名稱，專門每日更新全球熱帶氣旋活動）。

用於將颶風風力劃分為一到五級的 薩菲爾-辛普森颶風風力等級在 5 級停止：持續 1 分鐘平均風速至少為 157 英里/小時（70 米/秒）。如果我們要向等級中新增 6 級，我們必須考慮到該等級不是完全線性的。例如，2 級颶風的風力範圍僅為 15 英里/小時，但 4 級風暴的風力範圍為 27 英里/小時。無論這種非線性如何，根據國家颶風中心的資料，等級強度每增加一級，造成的風災大約增加四倍。

如果我們繪製等級圖（下圖圖 1），很明顯 6 級應該從 180-185 英里/小時的風速開始。7 級颶風的風速至少為 210-215 英里/小時。按照這個邏輯，多里安颶風將被評為 6 級颶風。世界歷史上只有一場颶風會被評為 7 級：2015 年的帕特里夏颶風，其在墨西哥太平洋沿岸的持續風速峰值達到 215 英里/小時。

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如果使用 185 英里/小時的風速作為 6 級的閾值，則有史以來只有五場大西洋颶風符合條件。如果我們將其閾值降低到 180 英里/小時，則總共有八場颶風將被評為 6 級

• 190 英里/小時：艾倫 1980

• 185 英里/小時：多里安 2019、勞動節 1935、吉爾伯特 1988、威爾瑪 2005

• 180 英里/小時：米奇 1998、麗塔 2005、艾爾瑪 2017

這種假設的 6 級強度的颶風登陸的情況確實很少見。多里安颶風在阿巴科島和大巴哈馬島上的 185 英里/小時的風力使其與 1935 年在佛羅里達群島的勞動節颶風並列為有記錄以來登陸最強的大西洋颶風。如果將 6 級的定義擴大到包括 180 英里/小時或更高的風力，則只會增加一場額外的大西洋登陸 6 級颶風：2017 年的艾爾瑪颶風，其在巴貝多、聖馬丁和英屬維爾京群島登陸時的最大持續風速為 180 英里/小時。

多里安颶風造成了災難性的破壞，這很大程度上歸因於其在巴哈馬群島上空以不到 5 英里/小時的極慢速度移動了 27 個小時，並保持了 5 級強度。這種緩慢的移動和極端的強度使得多里安颶風對巴哈馬群島造成了有記錄以來任何有人居住的地方受到大西洋颶風最猛烈和最持久的襲擊。巴哈馬的初步損失估計為 70 億美元，超過其 120 億美元國內生產總值的 50%。截至本文撰寫時，死亡人數為 56 人，仍有大約 600 人失蹤。

是否應該擴充套件薩菲爾-辛普森等級以包括 6 級？

不幸的是，全球變暖使得像多里安這樣超強烈的颶風更有可能發生（我將在以後的文章中探討這個問題）。因此，從氣候變化傳播的角度來看，擴充套件薩菲爾-辛普森等級以包括 6 級和 7 級，以引起人們對這種新型的超強烈災難性颶風的關注，這些颶風可能會在未來幾十年內變得越來越普遍，這是有道理的。然而，由於 6 級和 7 級颶風的數量如此之少，因此很難對它們如何隨著氣候變化而變化進行任何有意義的統計研究。

任何擴充套件薩菲爾-辛普森等級的舉動都必須來自國家颶風中心 (NHC)，但那裡的專家對此舉的支援很少。從公共安全/預警的角度來看，我所聽到的 NHC 專家認為，包括 6 級不會有太大好處，因為 5 級颶風已經被認為是災難性的。例如，在美國大陸，有史以來只有四場 5 級颶風登陸（分別在 1935 年、1969 年、1992 年和 2018 年）。得知 6 級風暴正在逼近，可能不會比 5 級風暴即將來臨更能促使人們採取行動保護生命和財產。

是否應該替換薩菲爾-辛普森等級？

一些颶風專家認為應該完全廢除薩菲爾-辛普森等級。最初的等級於 1971 年推出，包括每個等級的風速和典型風暴潮。隨著時間的推移，很明顯風暴潮威脅的嚴重程度通常與颶風的薩菲爾-辛普森等級的相關性不佳。因此，NHC 在 2010 年刪除了風暴潮值，從而形成了一個僅關注風力的等級。

仍然存在一個大問題：颶風造成的大部分生命損失來自於水——風暴潮和淡水洪水——而不是風。我們需要提出一個系統，以簡潔的方式提醒人們風、風暴潮和內陸洪水對生命和財產的威脅程度，而不僅僅是風的強度。

考慮到這一點，NHC 在 2017 年颶風季期間啟動了風暴潮監視和警告。然而，這些風暴潮預警並未提供風暴潮或其潛在破壞的定量措施。更好的解決方案可能是引入風暴潮等級。一個這樣的等級，名為庫肯達爾等級或K等級，由賓夕法尼亞州立大學的科學家阿曼達·沃克和大衛·泰特利在 2018 年提出。該等級的對數基礎（從零到十）使得等級含義的傳達非常直接：K 的每個整數增加都會導致人均損失增加十倍。 RMS.com 有另一種量化風暴潮破壞潛力的方法，使用綜合動能 (IKE)，這也很有希望。

但這仍然讓我們沒有一個好的方法來傳達緩慢移動的颶風傾瀉災難性降雨造成的內陸洪水威脅。不幸的是，這種威脅正在增加，因為熱帶氣旋（包括所有颶風、熱帶風暴和熱帶低壓）的行進速度自 1949 年以來在全球範圍內降低了約 10%，根據 NOAA 颶風科學家吉姆·科辛博士在《自然》雜誌上發表的 2018 年論文。由於它們的前進速度較慢，熱帶氣旋現在更有可能降下更大的雨量，從而增加洪水風險。由於全球變暖導致更多的水分蒸發到空氣中，強降雨也在增加。2017 年德克薩斯州/路易斯安那州的 4 級颶風哈維（損失 1280 億美元）和 2018 年卡羅來納州的 1 級颶風佛羅倫薩（損失 240 億美元）都是移動緩慢的風暴的例子，它們的淡水洪水風險沒有在其薩菲爾-辛普森等級中得到充分體現。因此，可能需要一個新的內陸洪水風險等級。

當地國家氣象局辦公室已經提供詳細的、顏色編碼的地圖，顯示了來自四種不同颶風危害的相對威脅級別：風、風暴潮、洪水和龍捲風。但是，對於風、風暴潮和降雨的風險使用三個獨立的等級對於許多人來說可能太複雜而難以理解。歐洲的一些國家使用簡單的黃色、橙色和紅色警報系統來傳達風暴威脅的程度；或許應該將這種系統用於颶風。這可能太簡單了，但我們需要與當前系統不同的東西。