一項研究表明，干濕地區(qū)的對比可使降雨量增加高達30%。傳統(tǒng)上，風暴預報依賴于大氣條件分析。然而，一項結合土壤濕度等地表因素的開創(chuàng)性研究有望徹底改變熱帶地區(qū)的預警系統(tǒng)。這一進步將顯著提高社區(qū)應對氣候變化破壞性影響的能力。

薩赫勒地區(qū)暴雨過后，猛烈的沙塵暴（例如馬里的這幅沙塵暴）隨之而來。圖片來源：Fran?oise Guichard / Laurent Kergoat / 法國國家科學研究中心圖片庫

英國生態(tài)與水文中心（UKCEH）領導的一項新研究發(fā)現(xiàn)，跨越數(shù)百公里的大規(guī)模土壤濕度差異可能引發(fā)大氣變化，從而增強降雨強度和覆蓋范圍。在全球幾個超級風暴熱點地區(qū)，這可能導致降雨量增加10%至30%，具體取決于地區(qū)和風暴規(guī)模。

該研究的重點是中尺度對流系統(tǒng)，這是一種大型有組織的風暴系統(tǒng)，造成非洲、亞洲、美洲和澳大利亞部分地區(qū)的強烈洪水和泥石流，影響到全球近四十億人。

這些天氣系統(tǒng)的規(guī)模可能比英格蘭還大，行進距離可達數(shù)百公里，帶來強烈的風暴，造成人員和牲畜死亡，并摧毀房屋、基礎設施和生計。

這項研究由英國利茲大學 UKCEH 和美國太平洋西北國家實驗室共同開展，已發(fā)表在《自然地球科學》雜志上。

英國環(huán)境衛(wèi)生中心（UKCEH）氣象學家、該研究的主要作者艾瑪·巴頓博士表示：“中尺度對流系統(tǒng)是地球上最強烈的雷暴之一，由于氣候變化，其強度正在加劇。氣溫升高可能會加劇土壤干濕區(qū)域之間的反差，進一步加劇本已受災嚴重的地區(qū)的雷暴。”

“了解土壤濕度如何影響風暴活動，以及未來可能如何變化，對于更準確的短期預報以警告社區(qū)即將到來的風暴以及做出長期預測至關重要。”

據(jù)報道，去年非洲經(jīng)歷了數(shù)年來最嚴重的風暴季。6月至9月間，西非和中非地區(qū)因暴雨引發(fā)嚴重洪災，共造成1000多人死亡，50多萬人流離失所，30多萬棟房屋被毀。

2025 年 3 月，阿根廷發(fā)生一場嚴重風暴，造成 13 人死亡，1000 多人流離失所，汽車被卷走，道路和橋梁被摧毀。

2024 年 3 月，印度孟加拉邦的一場雷暴損壞了約 800 所房屋，造成 300 人受傷，5 人死亡。

這項新研究涉及西非、南部非洲、印度和南美洲 20 年來的風暴活動和土壤濕度條件的衛(wèi)星數(shù)據(jù)的詳細分析，以及計算機建模。

研究人員發(fā)現(xiàn)，在暴風雨來臨前兩到五天就可以觀察到影響降雨的地表狀況，這將提前預警潛在的洪水災害。

例如，早期預警可以幫助人們將自己、家人、牲畜、車輛和財產(chǎn)轉移到高地地區(qū)，或在暴風雨來臨之前清理堵塞的排水溝，以限制地表水泛濫。

這項新研究是英國環(huán)境與人類健康中心（UKCEH）正在進行的研究的一部分，該研究由自然環(huán)境研究委員會（NERC）資助。此前的一項研究發(fā)現(xiàn)，薩赫勒地區(qū)的地表條件往往會影響超級風暴形成后的方向和強度；而另一篇論文則表明，在一些快速發(fā)展的非洲沿海城市，森林砍伐會增加風暴的發(fā)生頻率。

“氣象學家往往關注大氣狀況來預測天氣模式。但是，正如越來越多的證據(jù)表明，我們也應該考慮陸地表面的變化，以改進預報，”該研究的共同作者、英國環(huán)境衛(wèi)生研究所的氣象學家 Cornelia Klein 博士說道。

研究作者解釋說，在遠距離范圍內，濕潤地區(qū)和干燥地區(qū)之間濕度差異越大，氣溫差異也就越大，從而導致大氣中風向和/或風速的變化越劇烈，越容易在大氣層中升高。這種湍流有助于風暴的形成，從而在更大范圍內產(chǎn)生更多降雨。

除了在西非和南部非洲、印度和南美洲進行的分析外，研究人員還觀察到中國、澳大利亞和美國大平原地區(qū)的土壤濕度差異與風環(huán)流之間存在同樣的聯(lián)系。因此，盡管風暴數(shù)據(jù)不足以進行全面分析，但他們確信，土壤濕度差異也會加劇其他受中尺度對流系統(tǒng)影響地區(qū)的降雨。

研究人員的下一步是探索造成這些區(qū)域差異的因素。他們還在使用最新的先進氣候模型，這些模型可以更好地納入風暴因素，以加深對全球變暖背景下氣溫持續(xù)上升導致降雨強度增強的過程的理解。

英國環(huán)境與人類發(fā)展中心 (UKCEH) 正在開發(fā)的計算機軟件工具使氣象機構能夠生成更可靠的短期預報（最快提前六小時預報風暴），從而向社區(qū)發(fā)出風暴來臨的預警。這些工具包括一個基于非洲大氣和土壤狀況衛(wèi)星數(shù)據(jù)的在線“臨近預報”門戶網(wǎng)站。

編譯自/scitechdaily