从9月10日从国际空间站看的飓风佛罗伦萨。

从9月10日从国际空间站看的飓风佛罗伦萨。美国宇航局

观点

为什么当前的飓风评级系统需要被废除

几十年来,飓风已经完全基于风暴的风速度为1到5的等级。但正如最近的飓风秀,热带气旋风经常告诉我们它的真正威胁 - 沿海风暴浪涌和降水驱动的洪水。

现代气象数据收集使我们进入热带气旋的实时增长,轨道和死亡的前所未有的观点。最近,我们观看了佛罗伦萨,佛罗伦萨开始作为非洲西海岸的热带波浪,成长为4类风的风暴,然后在9月14日在北卡罗来纳州赖特斯维尔海滩进行登陆。此时,持续持续下跌至90英里,佛罗伦萨被归类为仅为1类风暴。But after moving rapidly across the Atlantic, Hurricane Florence had slowed to a crawl before hitting the Carolina coast, turning the storm into a rain bomb that dropped more precipitation — 36 inches in one town — than all previous U.S. tropical cyclones save one, last year’s Hurricane Harvey. Fears of coastal flooding were rapidly replaced by the reality of prolonged, inland flooding.

2017年8月,飓风哈维(Hurricane Harvey)重创了德克萨斯州休斯顿地区,登陆时的飓风级别为4级,仅根据风速计算。但并不是风灾或风暴潮使“哈维”成为美国历史上第二大破坏性飓风(仅次于2005年的“卡特里娜”),而是在休斯敦及其周边地区连续数天的60英寸降雨量,造成了灾难性的洪水。与佛罗伦萨一样,飓风哈维(Hurricane Harvey)造成的内陆降水造成的死亡和破坏远远超过沿海风暴潮和侵蚀。

然后是飓风桑迪,2012年它在美国大西洋中部各州登陆时,风力还不足以将其归类为飓风。尽管如此,这场巨大的风暴产生了巨大的风暴潮——大约14英尺——对海岸产生了巨大的影响,将堰洲岛撕裂成两半,造成重大的海滨财产损失,并给纽约市带来严重的洪水。

全球气候变化可能会使热带风暴更具破坏性的水有关的影响。

所有这些风暴都有一个共同点:传统的飓风分类系统没有充分描述他们释放的危险 - Sifir-Simpson规模。

您可能不确切地知道这是什么,但我打赌您有一些理解,5类飓风应该比1类飓风更具破坏性。这些类别取自Saffir-Simpson Scale,于20世纪70年代初开发的气象学家和土木工程师作为一种简单的方式,以表征完全基于其持续风速的飓风的优势。

差不多20年了,我们和其他一些沿海风暴科学家一直敦促媒体停止使用Saffir-Simpson Scale作为唯一,甚至是最重要的标志,飓风威胁的巨大程度。所有这些系统的真正危险都是水,而不是风。并且Sifir-Simpson飓风评级对我们的水绝对没有告诉我们。The most destructive storms the U.S. has experienced in the past decade (Florence, Harvey, Sandy, Katrina) have all wreaked havoc by generating a significant storm surge along with massive waves and/or by dumping huge amounts of inland rain, resulting in the inundation of places we didn’t even know were in the floodplain. This water can completely reconfigure a barrier island shoreline by opening new inlets, knocking down dunes, and pushing entire islands landward. The impact of wind can’t compare.

上个月北卡罗来纳州北卡罗来纳州北卡罗来纳州飓风雨水下降了3英尺的雨水。

上个月北卡罗来纳州北卡罗来纳州北卡罗来纳州飓风雨水下降了3英尺的雨水。NOAA / NWS.

全球气候变化可能会使热带气旋的水有关的影响更具破坏性。虽然没有令人兴奋的证据表明,温暖的气候会增加大西洋飓风的数量,但是这种表现的风暴很可能会更加激烈,并具有更高的降雨率。这些变化将增加洪水和海岸线侵蚀的程度和可能性。

水作为热带气旋中的破坏力的重要性并不是大西洋盆地和美国海岸的独一无二。所有世界的海洋盆地都会感受到上述所有危险和全球气候变化产生的增加的影响。然而,利用来分类太平洋热带旋风的方法也依赖于持续风的速度。

我们必须找到更好的方法来表征和解释风暴浪涌和降水驱动洪水的潜在严重程度。国家飓风中心在第3类或以上标记为“主要飓风”。我相信Carolinas的人们同意弗兰伦(第1类)飓风是一个主要的飓风,无论它落在Sifir-Simpson规模上。

热带风暴的萨菲尔-辛普森等级和由此产生的风暴潮之间没有统计关系。

热带风暴的风速与其影响的严重程度应该存在关系似乎是直观的。当然,对于与任何飓风相关的结构的风损害绝对是真实的。许多建筑物开始在风速损坏超过70英里/小时的损坏,并且损坏可能会超过130英里/小时。这些令人印象深刻的风可能是一些主要飓风的令人眼花缭乱的方面,但它们通常是飓风实际影响的非常小部分。这是谈论基础设施损害,生命丧失或对自然系统的影响的真实。

这是本周飓风迈克尔 - 一个4类风暴的情况,风吹超过155英里/小时 - 抨击佛罗里达队的恐慌。这种高风的损坏显着,特别是在暴风雨的眼罩附近的狭窄区域中。但绝大多数被保险人损失将来自迈克尔的风暴浪涌和大雨的洪水。

我的同事和我显示热带风暴的萨菲尔-辛普森等级和由此产生的风暴潮之间没有统计关系。然而,媒体仍然存在这样的误解,即你可以根据五级排名来判断风暴是否可能是灾难性的,风速也可以预测潜在的风暴潮。实际上,风暴潮是风暴气象学、风暴路径和受影响海岸线地形之间的复杂相互作用。

一般来说,大口径风暴有机会在他们面前推动更多的水。即使在登陆时的风速 - 每小时80英里 - 也是相对较低的,Superstorm Sandy是一个怪物 - 相对较低。此外,在直接朝着登陆目标前进的热带风暴将在开阔的水上朝向着陆目标推动大量的水。另一方面,如果该方法涉及穿越岛屿,则风暴浪涌可能会受到明显的限制。飓风安德鲁是1992年登陆的5类风暴,但在佛罗里达州的风暴浪涌左右产生了大约8英尺,因为巴哈马在路上。

一个家庭在哈维飓风哈维撤离了休斯顿的家,倾倒了倾倒了60英寸的雨,于2017年8月倾倒了城市和周围地区。

一个家庭在哈维飓风哈维撤离了休斯顿的家,倾倒了倾倒了60英寸的雨,于2017年8月倾倒了城市和周围地区。Joe Raedle / Getty Images

垂直击中海岸的风暴是最值得关注的。这样的风暴可以把水推到它们面前许多天,然后在它们穿过海岸线时完成这项工作。飓风雨果(1989)、黑兹尔(1954)和卡特里娜就是很好的例子。最后,海岸的形状和大陆架的宽度有很大的不同。同样的风暴接近凹形海岸线,如墨西哥湾北部海岸,将产生比接近凸形海岸线(如哈特拉斯角)更高的风暴潮。这是因为在凹形海岸的情况下,水被推到了中间。

鉴于这些复杂性,Sifir-Simpson Scale可以告诉您风暴浪涌潜力和任何热带风暴的潜在沿海影响。

风暴的降水潜力也是如此。Saffir-Simpson告诉我们,无法通知我们对公众有所了解降水和内陆洪水的能力。像风暴浪涌一样,降水潜力与风暴气象与风暴轨道和前进速度的复杂相互作用有关。在未来,随着变暖的海洋为热带风暴提供更大的降水,降雨潜力可能需要是标题抓斗,而不是风。

许多气象学家恳求公众不要注意佛罗伦萨已经跌至1类的事实。

我们如何更换萨弗 - 辛普森规模?热带风暴影响太复杂,依赖于太多变量,以表征具有简单指标的飓风。良好的开始将是一部分齐心协力的气象学家和应急管理人员,以淡化飓风的斯拉弗 - 辛普森分类,并强调潜在的浪涌和降水。当提到Sifir-Simpson规模时,天气专业人员应该始终强调它是风分类。例如,弗兰伦斯将最适合被归类为“风第1类”飓风。国家飓风中心也应该仅仅是因为它们处于风第3或以上的风暴中的“主要飓风”一词。没有有用的基础,使得这种区别。

此外,新的风暴浪涌预测由此开发国家飓风中心沿海紧急风险评估应该更加依赖。国家飓风中心还生产更新的地图,显示了降雨和闪现洪水的潜力。也许我们可以将最大的浪涌潜力放入类别中,以便于沟通,例如从1级 - 零到5英尺到5级的浪涌威胁超过5英尺,超过25英尺。可以为降雨潜力创造类似的排名。

萨菲尔-辛普森风的分类只会使风险沟通工作复杂化。许多有良知的气象学家恳求公众不要注意佛罗伦萨已经从四级降到了一级的事实。他们知道洪水和汹涌的可能性仍然是主要的威胁。然而,许多北卡罗莱纳州人承认,在佛罗伦萨被降级为一级,国家飓风中心的官方图表不再显示它是一个“主要”飓风后,他们没有选择撤离。就在那时,一场前所未有的洪水淹没了北卡和南卡的东部,困住和困住了成千上万的人。