美國，又遭災了_風聞

颶風襲去，滿目瘡痍 

　　8月29日四級颶風“艾達”在美國路易斯安那州登陸，在接下來的幾天內，“艾達”席捲了美國東北部，在8個州引發了洪水和龍捲風。截至到9月6日，“艾達”已經造成了68人死亡。

　　颶風“艾達”行進路線（圖：wikipedia）▼

　　路易斯安那州南部一個教區的景觀變化

　　（災前與災後，圖：NASA）▼

颶風“艾達”襲擊美國

　　北美東部夏令時間8月26日上午11時，美國國家颶風中心將一個熱帶低氣壓編號09，該天氣系統在此之前於加勒比海西南部形成，已經在委內瑞拉地區造成了大量的降水，引發了山洪、泥石流，造成了20人的死亡。但此時人們還不知道，這個熱帶低氣壓會在幾天後成為歷史上襲擊美國的第五大颶風，對生命財產安全造成了更大的打擊。

　　此時還只是一個對美國沒啥影響

　　且平平無奇的熱帶低氣壓九號而已

　　(加勒比海區域上空）（圖：NASA/NOAA）▼

　　6個小時之後，熱帶低氣壓升級為熱帶風暴，美國海洋大氣管理局的飛機“颶風獵人”駛入其中，測得此時的近中心低層最大持續風速大約為65km/h。

　　當氣旋系統的中心附近持續風力達到63km/h-87km/h

　　即可升級為熱帶風暴

　　（圖：CIMSS）▼

　　艾達一路向西北進發，並持續增強，在進入墨西哥灣前的開曼羣島時就已經增強為了颶風（最大持續風速達到120km/h）。在墨西哥灣內，颶風“艾達”更時發展迅猛，8月29日凌晨0時剛剛被確認為三級颶風，一個小時之後就發展為四級颶風，並於當日中午12時以最大持續風速240km/h的強度在路易斯安那州富春港登陸。

　　8月29日，“艾達”的風眼正經過富春港

　　其持續的風速也導致了多個龍捲發的爆發

　　（圖：NWS New Orleans）▼

　　颶風“艾達”登陸時，造成了數人死亡，路易斯安那州超過100萬户停電，密西西比州也有將近5萬户停電。

　　路易斯安州的港口城市新奧爾良夜間燈光對比

　　受災地區的電力，燃料供給都出現了問題

　　也嚴重影響到了當地居民的生活需求

　　（圖：NASA）▼

　　路易斯安那州是美國南部石油和天然氣的主要生產基地，天然氣產量居全美第二位，石油儲量佔全美的11%，富春港為全美供應18%的石油。美國最大的私營原油碼頭路易斯安那海上石油港（LOOP）坐落在距離路易斯安那州18英里的開放海域上，它是美國唯一能夠卸載超級油輪的碼頭，處理着美國10-15%的國內和進口石油。

　　颶風過後，路易斯安那州海岸發現大量石油泄漏

　　（圖：NOAA）▼

　　作為美國工業重鎮，該州的石油化工生產不可避免的受到嚴重的影響。由於颶風“艾達”來襲，路易斯安那州乃至整個墨西哥灣沿岸95%的石油和天然氣生產已經關閉。為了應對由於生產不足帶來能源短缺問題，能源部正在交付150萬桶的戰略石油儲備給埃克森美孚公司位於路易斯安那州的煉油廠。與此同時，多家化工企業關閉了數百萬噸的乙烯、丙烯和PVC等化工裝置。

　　密西西比三角洲沿岸煉油廠被颶風破壞

　　（圖：壹圖網）▼

　　隨着“艾達”登陸後向東北轉向，離開路易斯安那州和密西西比州，墨西哥灣的居民得以休整的機會，但是“艾達”的影響並沒有就此結束。在登陸後的第四天，颶風“艾達”降級為低氣壓，到達了美國人口稠密的東北部，與來自北方的冷空氣相遇，形成了創造紀錄的暴雨。

　　8月27日至9月2日期間艾達在移動過程中

　　產生的大氣可降水總水汽示意

　　數據顯示，紐約市中央公園當日降水量達到217mm，1小時降水量達到96mm，單時降水量打破城市歷史記錄，新澤西州東北部城市紐瓦克當日降水量達到256mm，也打破了城市歷史記錄。在暴雨之下，地鐵停擺，全市交通癱瘓，美國東部紐約州、新澤西州、賓夕法尼亞州等8個州60人死亡。

　　9月2日，紐約市各行政區在24小時內的降雨峯值▼

災害發生機制

　　在西太平洋沿岸襲擊美國的颶風，基本上最初都形成於從加勒比海到非洲西海岸北緯10°~20°的海洋範圍內。這一區域的海洋表面温度常常在夏季超過30°C，因此每年的夏季正是美國颶風高發的時間，過高的海表面温度成為預測颶風在經過時強度增加的指示儀。

　　海面温度超過26.5 ℃是颶風形成的要素之一

　　而每年的大西洋颶風都會在海面高温作用下而迅速增強

　　（2021年8月11日   圖：NASA）▼

　　“艾達”在加勒比海形成後發展並不顯著，而在經過墨西哥灣途中迅速增強。其中，墨西哥灣作為美國颶風的“温牀”起了關鍵作用。墨西哥灣洋麪温度顯著高於同緯度的海洋，中部和東北尤其顯著，這恰是“艾達”準備登陸路易斯安那州前的必經之路。温暖的洋麪給“艾達”供給了足夠的熱量和水汽，在洋麪水汽不斷蒸發並在颶風內凝結的過程中，釋放的大量潛熱使得“艾達”在一天半的時間內從普通颶風迅速發展為四級颶風，其最大持續風速直逼五級颶風。

　　靠近陸地的水域温度更高且又在颶風的行進道路上

　　登陸時的強度就會高於在海洋上的威力▼

　　在美國南部登陸的“艾達”跨越了超過1500公里後，將暴雨災害帶給了美國東北部地區，其背後的原因是多天氣系統混合的作用。

　　首先，“艾達”殘餘的低氣壓系統推動着温暖且濕潤的氣團向新澤西州方向移動，遇到北方的較冷的氣團形成了暖鋒（下圖中紅色貝殼線表示）。恰巧的是，在鋒面上橫亙着一支由南向北的低空急流（下圖中藍色箭頭表示）——離地面1000到4000米的空中風速大於12米每秒的氣流通道。

　　隨着暖鋒的移動，暖空氣沿着鋒面滑升於冷氣團上面

　　殘餘的低氣壓系統本就不穩定，也就會造成更強的降水

　　（圖：NOAA）▼

　　低空急流由於具有強大的輸送低空水汽和熱量的能力，以及具有顯著促進附近大氣上升運動的特點，常常跟較大範圍的暴雨聯繫在一起。而此時的紐約市和長島正處在低空急流作用最嚴重的位置，低空急流同時藉助了鋒面形成的完美坡道，源源不斷的向高空輸送水汽，最終在紐約造成了強烈的暴雨。

　　暴雨混着龍捲風，不僅造成了大水漫灌的洪災

　　也導致了大量建築物被破壞，造成人員財產損失

　　（圖：壹圖網&twitter）▼

　　颶風在美國東南部登陸，深入美國東北部後造成暴雨並引發洪水的情況曾經多次發生，如發生在1969年的Camille，1972年的Agnes，1975年的Eloise，2004年的Gaston和2011年的Lee，這些災害都具有相似的氣象機制。

　　下圖為9月6日（左側）熱帶風暴“Lee”的温帶殘餘

　　（圖：NOAA）▼

　　“李”給美國東部和東南部帶來的降雨總量

　　（圖：Weather Prediction Center）▼

　　其次，全球變暖對此次颶風災害亦有貢獻。IPCC報告顯示過去40年間，全球3-5級熱帶氣旋的比例很可能增加了，高置信度的研究結論指出，人類活動造成的氣候變化使得熱帶氣旋得以帶來更多、更集中的降水。聚焦此次颶風活動，比往年更高的海表面温度非常有利於颶風的形成和發展，北美大陸地表和大氣的持續偏暖狀態促進了美國東北部地區對流雲團的發展。

　　從跨越一個多世紀的美國平均氣温（上）

　　和降水（下）變化圖中

　　可以直觀的看出全球變暖的趨勢

　　氣温升高也導致更多的水從海洋和陸地表面蒸發

　　（圖：NOAA/NCEI）▼

飽受颶風之苦

　　美國颶風和我國的颱風在本質上是一個東西，他們都有同一個名字——熱帶氣旋，但是由於發生位置不同，被冠以不同的名稱。颱風（Typhoon）指發生在西北太平洋的熱帶氣旋，颶風（Hurricane）發生在東北大西洋和西北太平洋。

　　在北半球，以本初子午線和國際日期變更線

　　作為區分颶風區和颱風區的界線

　　（圖：Wiki）▼

　　不同的名稱只不過是因為被“本土化”了

　　（僅作參考 底圖：Wiki）▼

　　在颶風風速的定義上，美國也與我國不同，美國採用1分鐘平均風速定義熱帶氣旋強度，而我國採用2分鐘平均風速定義。通常而言，測量時間越短，可能達到的平均風速越大，因此單從公佈的風速上看，颶風的強度似乎比較大。三級颶風大致上可以認為已經達到了我國超強颱風的強度等級。

　　不管是從等級還是風速上

　　不同區域直接對比都會存在一定的差異▼

　　颶風“艾達”到達新奧爾良市的當天，正值颶風“卡特里娜”16年的紀念日。卡特里娜在路易斯安那州登陸前達到了五級颶風強度，之後在美國東部和南部多個州造成了超過1800人死亡，以及超過1000億美元的損失，成為了美國歷史上最嚴重的颶風災害事件。首當其衝的新奧爾良市一度陷入無政府的混亂狀態，在新奧爾良市人心中留下了難以磨滅的傷痛。

　　“卡特里娜”共登陸了三次

　　主要受災區就是路易斯安那州和密西西比州

　　（圖：NOAA）▼

　　“卡特里娜”造成的破壞不僅僅是天災，更是人禍。在颶風登陸之前，有關氣象部門準確且及時地預報了登陸時間和地點，但是政府並沒有採取有效的防災減災措施。新奧爾良市市長於颶風登陸當天清晨才發出強制撤離令，作為避難所的“超級穹頂”和市會議中心食物、生活必需品和藥品嚴重不足，且沒有安排任何醫務人員在避難所。遲遲等不到其他地區援助的新奧爾良市民多次發生騷亂，在城市警力不足的情況下市內搶劫風潮愈演愈烈，有2名警察抵不住壓力自殺，200名警察申請辭職。

　　新奧爾良市是北美洲最容易被颶風光臨的地方

　　在“卡特里娜”25日第一次登陸佛羅里達後仍沒有提高警惕

　　匪夷所思的行為讓城市和國民買單

　　（圖：wiki）▼

　　就在去年8月27日，另一四級颶風“勞拉”襲擊了路易斯安那州，其登陸時的強度甚至超過“卡特里娜”登陸時強度，卡特里娜登陸時已降為三級颶風。有了“卡特里娜”的沉痛教訓，政府這次積極有效的採取了預防措施。

　　勞拉在卡梅倫登陸時強度接近峯值

　　也是路易斯安那州有記錄以來登陸的最強颶風

　　向內陸移動過程中降為熱帶低壓，造成的影響沒有過分延伸

　　（圖：NASA）▼

　　在“勞拉”登陸的一天前，得克薩斯州南部海岸城市超過38.5萬人以及路易斯安那州南部20萬人被要求撤離，美國紅十字會預備了700人的救援隊伍，有序關閉了墨西哥灣沿岸的大部分石油和天然氣鑽井平台，在“勞拉”登陸將近一週前，得克薩斯州和路易斯安那州就已經宣佈一些縣或教區進入了緊急狀態。

　　時任總統特朗普在颶風過後到達災區視察

　　（圖：wiki）▼

　　除此之外，在“卡特里娜”之後，政府花了數十億美元用於重建沿岸的濕地和加強堤壩系統，濕地好像海綿一樣，能夠大量吸收降水，減少洪水侵襲的強度，此前這些濕地在城市建設中被大量破壞，加強後的堤壩系統則能更好地抵禦颶風登陸帶來的風暴潮。

　　人類，在與自然災害的鬥爭中沒有一勞永逸的成功，只有步步為營的不斷前行。

　　麻了…

　　（圖：shutterstock）▼

　　參考文獻：

　　1.http://www.cma.gov.cn/2011xzt/2013zhuant/2013tfzt/2013tfrstf/201306/t20130621_217155.html

　　2.https://twitter.com/i/status/1432014084908609543

　　3.https://mp.weixin.qq.com/s/_4P6Zu3G1-T9lz0b4aUBBw

　　4.https://www.washingtonpost.com/weather/2021/09/02/heres-what-made-new-york-city-flooding-so-devastating/

　　5.https://insideclimatenews.org/news/02092021/hurricane-ida-coastal-resilience-climate-change-restoration/

　　6.http://www.weather.com.cn/zt/kpzt/1656586_3.shtml