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Tornado Alley: Home Of Extreme Winds

2025/4/2
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Short Wave

AI Deep Dive AI Chapters Transcript
People
B
Burleigh McCoy
S
Sushmita Pathak
Topics
Burleigh McCoy: 我从小在龙卷风走廊长大,经常经历龙卷风预警,躲在地下室是家常便饭。这让我对龙卷风走廊的龙卷风频发习以为常,直到后来才意识到其他地区的人们很少经历这样的事情。 Sushmita Pathak: 我研究了龙卷风走廊龙卷风频发的原因,发现其地理位置是关键因素。龙卷风形成需要特定条件:来自落基山脉的冷干空气、来自墨西哥湾的暖湿空气以及高空强风。这些不同温度、方向和速度的风形成风切变,导致雷暴旋转,最终形成龙卷风。虽然龙卷风可以在世界各地发生,但龙卷风走廊的龙卷风数量远超其他地区,这与该地区的地理位置密切相关。 这项研究还发现,数千公里以外的地表粗糙度也对龙卷风形成有影响。在北美,来自墨西哥湾的东风吹过相对平滑的海面,能够积聚速度,这对于风切变和龙卷风形成至关重要。而在南美洲,来自亚马逊雨林的东风吹过粗糙的地表,导致风力减弱,抑制了龙卷风的形成。 我们使用全球气候模型模拟了不同地表粗糙度对龙卷风的影响。结果显示,如果将墨西哥湾模拟成森林,美国龙卷风潜力下降;如果将亚马逊雨林模拟成平原,南美中部龙卷风潜力上升。这表明,即使是距离风暴发生地数百英里的上游地表粗糙度,也会影响龙卷风的形成。 人类活动,如森林砍伐和风力发电场建设,会改变地表粗糙度,进而影响龙卷风。气候变化可能导致风暴增多,并可能使龙卷风走廊向东移动,但目前尚无法明确将龙卷风变化归因于气候变化。要了解气候变化对龙卷风的影响,首先需要深入了解龙卷风的形成机制和热点地区的原因。这项研究让我们更接近于理解龙卷风的形成机制,并认识到地表粗糙度在其中扮演的重要角色。

Deep Dive

Shownotes Transcript

这是伊拉·格拉斯。在莉莉的家庭里,有一个大家耳熟能详的故事。如果这个故事从未发生过……我们所有人现在都不会在这里。萨米不会在这里。奶奶不会在这里。沃利不会在这里。我们认识的任何人也不会在这里。那么,当莉莉的妈妈告诉她这个故事不是真的时,会发生什么呢?美国生活,每周都有令人惊讶的故事。您正在收听 NPR 的短波节目。

嘿,短波爱好者们,今天是制作人伯利·麦考伊担任主持人。在我成长于密苏里州圣路易斯郊区的时候,每隔几年,我和家人就会聚集在地下室,不是为了参加聚会或游戏之夜,而是为了躲避潜在的龙卷风。作为一个在龙卷风走廊附近长大的孩子,我认为这是正常的。

如果您不熟悉,龙卷风走廊只是美国一个季节性变化的区域,那里龙卷风发生率很高。但我后来了解到,居住在这个区域以外的人们几乎不会经历同样数量的龙卷风。它确实是全球龙卷风的热点地区。这是苏什米塔·帕塔克(Sushmita Partak)所说的话,她是一位自由科学记者,曾为 EOS 出版物撰写关于龙卷风科学的文章。

她说,这个地区龙卷风数量至少比世界上任何其他地方多 10 倍的原因很明确。你必须为此责怪地理位置。

所以,龙卷风是由雷暴形成的。为了做到这一点,不同类型的风需要以不同的温度和不同的方向吹动。你需要来自一个方向的寒冷干燥的空气。就像来自落基山脉的空气一样。你需要来自一个方向的温暖潮湿的空气。就像来自墨西哥湾的空气一样。你还需要这些强烈的阵风,它们在天空更高的地方,可以施加这种力量。

这些以极大不同的速度和方向移动的风被称为风切变。它们会导致雷暴内部旋转。所以现在你有一个旋转的柱状体,一个旋转的雷暴。如果条件合适,这个旋转的柱状体可以延伸到地面。这就是你如何形成龙卷风。

从技术上讲,龙卷风可以在世界任何地方发生,并且除了南极洲以外,每个大陆都记录过龙卷风。但即使考虑到来自落基山脉的冷空气和来自墨西哥湾的暖空气,科学家们仍然想知道为什么龙卷风走廊的龙卷风比全球其他任何地方都多得多。

特别是考虑到龙卷风走廊与南美洲的一部分地区非常相似,至少在地理上是这样。所以研究人员真正提出的问题是,如果这两个大陆的地理环境如此相似,为什么南美洲中部没有龙卷风走廊?今天的节目中,我们将介绍关于为什么美国龙卷风如此之多的新研究,以及这些发现可能对未来减少龙卷风有何意义。

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好的,苏什米塔,让我们谈谈你报道的研究。这项研究是由一位名叫傅宁·李的科学家在麻省理工学院进行的。傅宁和他的同事们利用这些历史数据来模拟和模拟陆地与大气之间的相互作用,从而研究龙卷风的发生情况。告诉我他们发现了什么。

所以这项研究的起点实际上是这样的:北美中部和南美中部的地理环境有点相似。但南美洲的龙卷风数量并不多,甚至远不及北美洲。所以……

他们真的想弄清楚为什么会有如此巨大的反差。他们发现,这是一种令人惊讶的新因素,那就是距离龙卷风实际发生地数千公里以外的陆地表面的粗糙度。

因此,当来自墨西哥湾的东风吹向北美中部、龙卷风走廊时,这是一个相对平坦的表面,对吧?这是广阔的海洋表面。

所以,你知道,风不会遇到任何阻力。它们可以,你知道,积聚很大的速度。这对风切变非常重要,而风切变对龙卷风的形成非常重要。但在南美洲,发生的情况是,这些东风吹过亚马逊雨林。所以你有很多植被,很多山丘。

所以这是一个非常粗糙的表面。由于这个粗糙的表面,风被分解了。因此,龙卷风的可能性也受到了抑制。哇。所以这真的是一个宏大的地理原因,解释了为什么南北美洲的龙卷风数量不同。是的。所以这真的就像你是否平坦,或者你是否不平坦。这是最重要的因素。是的。而且是在上游。是的。而且

南北美洲的上游不同?赤道附近的区域,东风从这些区域进入。好的,所以这就像来自北半球南方的风,以及来自北方的风?是的。好的,好的。为了检验这种假设并得出他们的发现,研究人员在一个全球气候模型中进行了检验,

这就像地球的计算机模拟。科学家们一直使用它来了解气候模式,并弄清楚它们在未来将如何变化。因此,在这个全球气候模型中,您可以调整不同的参数以查看事物将如何变化。所以科学家们所做的是,他们用森林代替了墨西哥湾,使其变得更粗糙。当他们这样做时,他们发现美国龙卷风走廊的龙卷风潜力下降了。

同样,当他们平整亚马逊森林时,南美洲中部的龙卷风潜力上升了。

我在这里说龙卷风潜力,因为该模型无法精确地产生龙卷风。它只能模拟导致龙卷风的环境和不稳定性。所以这是一个很小但很重要需要注意的地方。好的。说到需要注意的地方,这个,我的意思是,这项研究似乎非常直接,非常可靠。是的,它很可靠。它非常可靠。我问了另一位科学家,他不是研究小组的成员。

关于局限性。她说,这,这,这感觉像是一项非常可靠的研究。事实上,她研究的是风暴附近(例如一英里或两英里,两英里半径)的土地覆盖如何改变龙卷风。所以她实际上很惊讶。嗯,她实际上对这个非常着迷,你知道,距离风暴如此之远的土地覆盖和地形也会影响……

龙卷风的可能性。好的,所以人们以前没有想过要向上游看这么远。我们说的是多远?我们说的是距离龙卷风实际形成的地方、风暴实际形成的地方数百英里远。哇。所以研究人员做了这项工作,解决了龙卷风走廊为什么会有这么多龙卷风的一个重大谜团。他们的研究可能有哪些影响?他们没有

有很多影响,因为你知道,我们人类做了很多事情会改变地形的粗糙度。例如,当你砍伐森林时,就像是在平整地面。这已经在亚马逊的森林砍伐中发生了。或者,当你在广阔的平原上建立大型风力发电场时,它会使整体表面变得更粗糙。这正在中西部发生。

因此,这项研究的作者真的想引起人们对这一点的注意,即有很多不同的因素会影响龙卷风并导致龙卷风的产生。而直到现在还没有被研究过的一件事就是这种大规模的表面粗糙度或距离风暴形成地非常非常远的地形的粗糙度。

所以这是最大的收获。然后我知道气候变化与极端天气事件的增加有关,例如强降雨、高温和干旱。我读到去年实际上是历史上第二活跃的龙卷风季节。哇。科学家们是否预计随着气候变暖,龙卷风的发生次数会发生变化?是的。

简短的答案是我们不知道气候变化将如何影响龙卷风。现在,研究表明,在一个更温暖的世界里,我们有更多的风暴。有些研究表明,气候变化可能正在将美国的龙卷风走廊向东移动。但是龙卷风非常复杂。

它们是如此不可预测,如此复杂,以至于很难将龙卷风的改变归因于气候变化。你知道,很容易说,哦,这次热浪是由于气候变化造成的,或者这次非常强烈的降雨可以归因于气候变化。但是你不能很容易地对龙卷风这样做。它们也仍然有点神秘,就像

我们并不完全了解哪些因素必须发挥作用,以及龙卷风形成的确切措施。所有这些都使得难以在气候变化和龙卷风之间建立明确的联系。但话虽如此,我认为为了了解气候变化将如何影响龙卷风,我们首先必须了解

龙卷风的形成以及导致龙卷风热点的原因。这项研究的结果让我们更接近这一点。所以我认为,展望未来,我认为更广泛的结论是,当我们考虑气候变化将如何影响包括龙卷风在内的一般风暴时,我们不仅应该考虑气温上升,还应该考虑地形的变化,因为这也会影响风暴和恶劣天气。

苏什米塔,非常感谢你来到节目中与我们谈论龙卷风。非常感谢你邀请我。短波爱好者们,我们将在节目说明中添加苏什米塔的完整文章链接。如果您喜欢这一集,请在您正在收听的播客平台上关注我们。这真的对我们的节目有帮助。

这一集由我伯利·麦考伊制作,由我们的节目主持人丽贝卡·拉米雷斯和杰夫·布鲁姆菲尔德编辑。泰勒·琼斯核实了事实,克韦西·李是音频工程师。贝丝·多诺万是我们的高级总监,科林·坎贝尔是我们的播客战略高级副总裁。我是伯利·麦考伊。感谢收听 NPR 的短波节目。

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