暴风雨会带来多少降雨,暴风雨的大小有影响吗?

暴风雨会带来多少降雨,暴风雨的大小有影响吗?


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飓风会带来多少降雨,大龙卷风和小龙卷风会产生多少降雨? – Naara,8 岁,匹兹堡


飓风会产生大量降雨,并产生数万亿加仑的水。但最大的风险并不在于总的降雨量,而在于每个地点的降雨量。

2017 年,德克萨斯州的一座城市在 2017 年飓风“哈维”的五天内降雨量超过 60 英寸(152 厘米)。这意味着那里的空泳池里充满了 5 英尺(1.5 米)深的雨水。第二年的飓风莱恩给夏威夷卡胡纳瀑布带来了 58 英寸(147 厘米)的降雨。

那么到底是什么原因导致如此多的降雨?风暴的大小有影响吗?

我是一名大气科学家,在佐治亚理工学院向大学生教授天气知识。让我们看看飓风降水从何而来,以及科学家仍在试图回答有关飓风及其降水的一些问题。

首先,什么是制造飓风的原因?

飓风的形成需要几个要素:热带雷暴复合体、空气中的大量水分、风速随高度变化不大的风以及下方温暖的海面海水。

水温非常重要。

该地图显示波斯湾的水温非常温暖。

2026 年 10 月 6 日的海面温度显示,墨西哥湾西部的海水非常温暖,热带风暴伊萨亚斯于第二天成为热带风暴伊萨亚斯。水温高于 80 华氏度(26.5 摄氏度)可能会引发飓风。美国国家海洋和大气管理局

引发飓风的地表水温神奇数字至少为 80 华氏度(26.5 摄氏度)。在这个温度及以上,温暖的海水蒸发到空气中,从液体变成蒸汽。当这种情况发生变化时,它会提供能量来助长风暴,并增加大气中的水分,最终以降雨的形式落下。

当风暴移过温水时,特别是当温水延伸到水面以下几英尺时,风暴会吸收更多的能量和水分。

什么影响风暴大小和降雨量?

这是大气科学家正在研究的有关风暴的众多问题之一。

飓风的平均宽度约为 300 英里(482 公里),但飓风(或台风,在北半球西太平洋称为台风)可能更大或更小。

1979 年超级台风 Tip 的面积相当于美国南部 48 个州的一半。从风暴中心到其外缘的半径约为 690 英里(1,110 公里),宽度为 1,380 英里(2,222 公里)。相比之下,2008 年热带风暴马可的风半径为 11.5 英里(18.5 公里),这意味着它的半径约为 23 英里(37 公里),比纽约市大不了多少。

该地图显示了最大的热带风暴蒂普(覆盖了下 48 个州的一半)和马科斯(大约有纽约那么大)之间的大小差异。

有记录以来最大的热带气旋与最小的热带气旋的比较。这真是天壤之别啊!美国国家海洋和大气管理局

2025 年,科学家发表的一项研究表明,风暴的规模似乎受到海水相对于一年中正常温度的温暖程度的影响。因此,如果飓风经过比平常温暖得多的水域,它往往会增长得更快,强度也会增加。

上一次如此规模的飓风是 2024 年极具破坏性的飓风海伦。当海伦穿过佛罗里达州附近的水域时,9 月下旬的气温比正常情况要高得多,它吸收了大量的水分,一路带到了北卡罗来纳州的山区。连续几天的暴雨导致那里发生了特大洪水。

超级飓风海伦袭击佛罗里达州墨西哥湾沿岸的卫星图像。

但不要指望小风暴。

风暴很小并不意味着它不会产生大影响。

1992 年的安德鲁飓风虽然规模较小,但具有毁灭性。当它到达迈阿密和大沼泽地时,最强的风距离中心仅约 90 英里(150 公里)。但这场 5 级飓风仍然被认为是袭击美国的最强飓风之一。它摧毁了 25,000 多所房屋。

显示安德鲁雨带范围的雷达图像表明将有一场小风暴。

1992 年 8 月 24 日,安德鲁飓风袭击迈阿密附近的佛罗里达州埃利奥特基时,威力并不大,但威力却非常强大,且极具破坏性。国家飓风中心

不需要一场大风暴就能带来大量降雨。 2001 年的热带风暴埃里森仍然是美国历史上最潮湿的热带风暴之一。仅在德克萨斯州就造成了超过 40 亿美元的损失,而且它甚至没有成为飓风!

那么到底是什么导致了最高的降水量呢?

移动缓慢或几乎停止的风暴往往会造成最大的降雨问题,因为它们的降雨集中在一个地方。在快速移动的暴风雨中,降雨可能同样强烈,但持续时间不会那么长。

2017 年 8 月下旬袭击德克萨斯州东南部的飓风哈维就是一个例子。这场风暴给该州带来了估计 27 万亿加仑的水,足以填满约 4000 万个奥运会规模的游泳池。

当哈维在休斯顿地区停滞时,风暴继续从温暖的海湾水域排出水分。四天内,德克萨斯州尼德兰的降雨量总计达 60.58 英寸(1.54 米)。大雨堵塞了城市的下水道,把荷兰变成了一座岛屿。

几天的降水量图显示,休斯顿周边地区将迎来大量降雨。

如果风暴移动得很快,就像 2018 年飓风迈克尔袭击佛罗里达狭长地带时那样,它的风和风暴潮可能会造成很多混乱,但降雨量会减少。

迈克尔是 5 级飓风,强度比哈维和海伦强,但由于移动速度太快,其沿途降雨量为 6 至 10 英寸(15 至 25 厘米)。虽然降雨量仍然很大,但与哈维或海伦相比,这根本不算什么,哈维或海伦在短短几天内就给北卡罗来纳州布西克带来了 30 英寸(76 厘米)的降雨。

卫星图像显示佛罗里达州海岸附近的风暴眼。

2018 年 10 月 10 日,飓风迈克尔经过佛罗里达州墨西哥海滩。风暴移动速度很快,因此产生的降雨量比去年德克萨斯州的飓风哈维要少,但它的大风和风暴潮造成了灾难性的破坏。诺阿·内斯迪斯

因此,风暴可大可小,但仍然会产生很大的影响,具体取决于它移动的速度。

关于飓风还有很多东西需要了解。一些重大问题涉及所谓的快速强度。当热带风暴的最大风速在 24 小时内增加到 30 节(约每小时 34.5 英里或每小时 55 公里)或更高时,就会发生这种情况。

当飓风迅速增强时,就像飓风哈维、迈克尔和海伦登陆前一样,风暴可能会让沿海居民感到惊讶并成为灾难性的。

各种规模的飓风都可能很危险,因此在飓风登陆之前进行准确的预报对于帮助人们做好应对飓风影响的准备非常重要。当前和未来科学家可以开展的最重要的研究领域之一是改进预测,以便沿海居民知道将要发生什么并有时间做好准备。


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这篇文章已重新发布 对话一个非营利、独立的新闻机构,为您提供可靠的事实和分析,帮助您了解我们复杂的世界。它的作者是: 扎卡里·汉德洛斯, 佐治亚理工学院

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Zachary Handlos 博士是佐治亚理工学院大气与海洋科学本科项目主任、地球与大气科学学院高级研究员。他获得美国国家科学基金会的资助,目前即将完成美国气象学会高等教育委员会主席的两年任期。



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