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新研究显示预测气象海啸的前景

  2018年4月13日下午,一波巨浪穿越密歇根湖,淹没了密西根州风景如画的海滨小镇卢丁顿,房屋和船坞遭到破坏,进水管被淹没。多亏了当地一位居民提供的照片和其他数据,NOAA的科学家们才得以用模型重建了该事件,并确定这是首次被记录的由大气惯性重力波引发的大湖气象海啸。

  大气惯性重力波是一种波长为6到60英里的空气波,是当稳定的空气团被压差很大的气团置换时产生的。通过气压的升降,空气波对下方的水域产生影响,并与湖面上水的运动同步,就像两位歌手的和声演唱。

  拉丁顿小镇拍摄照片的Debbie Maglothin说:“那场气象海啸真是令人难以置信。” “巨大的瀑布层叠在防波堤上,如果在夏天,它可能会冲走防波堤上的人。”

  这类大气条件引发的气象海啸在全球范围普遍存在,但是在大湖地区,却鲜有有据可查的由突然的强雷暴所驱动的海啸,在狂风中,气压和气压的变化都发挥了重要作用。

 

  2018年4月13日,密歇根湖的气象海啸触及高水位线并淹没了密歇根州拉丁顿的海滩。

  美国目前虽然尚无有效预测气象海啸的预报模式,但基于拉丁顿海浪的NOAA新研究表明,现有的NOAA数值天气预报模式和流体动力学预报模式使科学家们能够提前几分钟到几小时预测驱动气象海啸的大气波。

  该论文第一作者、美国国家海洋和大气管理局(NOAA)大湖区环境研究实验室海洋学家Eric Anderson说:“与这类气象海啸有关的好消息是,它比雷暴引发的风暴要容易预测。” “我们的短时天气预报模式可以获取这些大气压力波,而预测雷暴却要困难得多。”

  气象海啸是鲜为人知的海啸类别。与更有名的海啸——例如印度尼西亚因海底地震引发的灾难性的2004年节礼日海啸——不同,气象海啸是由天气引起的,尤其是由气压变化、大风和雷暴活动的综合影响所致。Anderson说:“由于湖泊的尺度相对较小,因此,气象海啸尤其需要气压跃升的驱动。”

  大湖区具有气象海啸的历史。气象海啸虽然在世界各地都有发生,但人们都知道它主要发生在美国的五大湖沿岸以及墨西哥东部和墨西哥湾沿岸地区。五大湖的气象海啸波可能特别隐蔽,因为它们在晴天可以在海岸线上反弹回现。气象海啸相对少见,而且通常强度不大,最大的气象海啸只有3到6英尺高的浪,大约每10年发生一次。

 

 

  2018年4月13日,拉丁顿遭受气象海啸侵袭海岸线的街道被淹的情景

  提前预测这样的浪潮给社区提供警报便有可能挽救生命,并使居民和企业能够采取措施更好地保护财产。拉丁顿气象海啸造成了一些财产损失,但还没有造成严重伤害。如果气象海啸发生在夏日,游泳者、垂钓者和度假者都涌向湖岸沙滩、公园和水域,情况可能就不同了,那就会与1954年6月夺走7人生命的芝加哥海啸类似。

  “这与我们的预测存在差距,”安德森说。 “通过这项研究和其他研究,我们正在向能够提前进行预测的目标靠近。”

  这项新研究是NOAA科学家发表在《自然灾害》(Natural Hazards)特刊上的三篇论文之一。 另外的两篇论文,一篇着眼于美国的气象海啸科学现状,以及针对大湖区和东海岸的气象海啸建立有效的业务预报模式所需要的条件。另一篇则阐述了使用实时测量和数值模式预测气象海啸对沿海地区影响的可能性。

  延伸阅读:https://research.noaa.gov/article/ArtMID/587/ArticleID/2738/NOAA-research-shows-promise-of-forecasting-weather-driven-tsunamis(胡晓梅编译)

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