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印度气旋研究呼啸前行

“永远都不知道它会在哪里出现,直到它发生,”在沿印度东南部海岸的安得拉城邦,一名达观的农夫Nookaraju说。

在拥有为数众多的河道系统,地势低洼的三角洲,以及零星岛屿的印度东海岸,数以百万计的农夫对一场狂暴的飓风心怀恐惧,对五月飓风Nargis来袭时失去生命、家庭和财产的数百万缅甸人来说更是如此。

 “去年,孟加拉国遭遇了不幸[2007年11月飓风Sidr袭击了孟加拉]。我们都知道印度将会是下一个。孟加拉邦,奥利萨邦,安得拉邦或泰米尔纳度邦...谁知道呢?,”Nookaraju说。

当前,印度的气象学家们希望尽快获得答案。印度处于南亚致力于飓风预测研究的前沿,从而有希望会给像Nookaraju这样的当地人带来一个拯救命运的改变。

孟加拉湾风暴

飓风—在北大西洋和东太平洋被称为旋风,而在西太平洋被称为台风—是在热带和亚热带水域上方逐步增强的低气压风系。

螺旋飓风会搅动海域。巨浪和风暴随之奔腾冲向内陆,淹没低洼的海岸区域。

位于印度德里市的印度理工学院大气科学中心的Uma Charan Mohanty教授说,世界范围内每年发生80到100次飓风。

每年大约只有三到四次飓风会影响到亚洲的孟加拉湾,然而它们却比世界上其它地方发生的更快更大范围的台风和旋风造成更大的毁坏。在浅海,孟加拉湾漏斗形的构造使得飓风将海水搅得更快,推起8到10米高的海浪拍打海岸。
 

即便拥有合适的预警系统,贫困的渔业社区也会很难撤离此地

Flickr/Ron Layters

总的来说,印度次大陆发生的台风仅占世界总发生量的7%,不过致死的人数却是最多,Mohanty说,他也为位于曼谷的亚洲灾害防备中心工作,直到2008年五月。

 “2005年大西洋发生了25次旋风导致10人死亡。与之相比,发生于2007年的飓风Sidr就导致了3500人死亡。”

造成这种情况的部分原因是缺乏预警系统和撤离措施。许多西大西洋沿岸国家有优良的预警系统,这给当地居民足够的时间来准备,或转移去另一个更安全的地方。

但人口众多和贫穷的亚洲海岸线人民要与低劣的无法给出多少预先通知的预警系统抗争。在飓风所经之处降雨和强风提前一天侵袭该地区,这阻碍了撤离。而且,在孟加拉湾飓风逐步增强用了四到五天里,而大西洋中其它类似的地方这个过程需要八到十天。飓风形成时间的缩短使得准备与应急措施的施行更为困难。

就算有一个更高级的预警系统,亚洲大多数贫穷的海岸线农业和渔业社区仍然无法从这一地区撤离。他们只有很少的私人运输力量,而且该贫困民地区的道路也不通畅。

 “我们需要一个至少能在48到72小时内精确预警的系统,”Mohanty说。

他补充说另一个问题是不准确的系统带来的错误预警可能致使海岸线社区居民对警报不再敏感。例如,在孟加拉,一些社区在一场2007年9月印度尼西亚发生的地震后受够了错误的海啸预报,所以对提前一个月发出的飓风Sidr的预警置若罔闻。

气候危害

由于科学家们预测全球变暖将会导致世界范围内更少但更猛烈的海洋飓风,贫困社区被认为将更容易受到影响。(参见全球变暖“诱发更少但是更猛烈的气旋”
 
在印度普那,印度热带气象研究所(IITM)的科学家们正在观测全球变暖怎样对北印度洋的飓风形成产生影响。

科学家们需要将飓风预报与周围地形相关联

Flickr/bbjee

印度热带气象研究所使用PRECIS,这是一种由英国哈德利气候预测和研究中心发明的高分辨率局部气候模型。他们用该模型来模拟未来2071到2100年间的大气改变。

这一模型用于研究气候改变是怎样影响飓风骚扰的频度和强度的,研究范围包括严重的风暴和大风到不太会产生风暴的低气压地区。

印度热带气象研究所的研究显示,尽管在不同的预警情形下,飓风骚扰的频率可能并没有非常显著的改变,到2100年飓风的强度可能会比现在增加10%。

印度热带气象研究所气候改变研究中心的负责人Kanikicharla Krishna Kumar说,已经基于局部气候模型的一个模拟得出一些非常初步的假设,但这仅能当做是一个将来可能发生的场景。

改善预测

如果飓风会变得更危险,预测就需要更精确。

飓风预测联合了大洋和陆地的气象预报系统。它包括探测和追踪那些产生毁坏性的风以及产生降雨的云团,观测风暴的形成,飓风核的形成及增强,飓风着陆时的轨迹,以及当飓风向内陆移动时风暴的激增。

科学家们正努力更准确地预测飓风发生时间、地点以及强度。

 “当前孟加拉湾的48小时预警可以覆盖250到300公里的范围。对人员疏散来说,这个范围太大了。我们需要将这一范围缩减到100公里以内,从而使其更为精确,” 位于德里的印度科技部下属的印度气候研究署前负责人Dev Raj Sikka说。

改进预测既需要好的模型也需要高质量的数据。印度需要同时在两方面努力。

科学家们一般采用全球大气环流模型(GCMs)来进行飓风预报。不过这些模型只能粗糙地描绘小范围事件,难以提供有意义的描述,而许多热带飓风恰恰是这样的小范围时间。为了改进飓风预测的精确性,全球大气环流模型需要被“缩减规模”到一个比十公里更精确的分辨率。印度气象学者目前正在美国博尔德国家大气研究中心接受训练来从事这项工作。
 

美国和印度将会在从飓风眼收集数据方面进行合作

NASA Earth Observatory

近三十年来,预测飓风轨迹的技术被不断改进,与此同时预测飓风强度的技术却没有显著突破。当前的统计学预测模型能够预测飓风强度的一般趋势,但并不能测量飓风强度的精确快速改变。

科学家们还需要对长时间预测飓风频率以及强度的方法做出改进。他们要将预测飓风袭击地点与周围地形结合起来以决定最终的影响。这样的地形测量要考虑大陆是多岩石的还是平坦的,或者周围的海是深的是浅的。

暴风眼

印度正在向拥有一个更完善的飓风监测系统进发。

这个国家有一个大洋浮标网来采集海面上风力、压力以及温度的数据。

它同时还用一些卫星来收集气候和云的数据,并每小时提供更新飓风系统发生和增强的信息。

在东海岸边,五架多普勒雷达监测周围300到400公里范围内风暴的形成。海岸无线电探空仪(大气测量探针)每六小时抽查风样,同时有三条大洋科研考察船有规律的放出带有传感器的气球。

印度气象部(IMD)是世界气象组织在亚洲的特别机构,它计划对其观测系统进行升级和自动化。该部门将要在今后的三年内增添12台多普勒雷达,并在2008到2009年间将地基自动气候观测系统的数量增加到550个,到2011年达到1000个。类似的计划还有在2008年到2009年之间添置1000台新的自动雨量测量器并在更长的一段时间内将这一数量增加到4000台,印度气候部的研究部负责人Rajendra Hatwar说。

不过,正如Sikka指出的那样,印度目前还不能从风暴中心“眼”中获取数据,而那是决定飓风运动的关键。

印度使用暴风核区以外的风力数据来评估其中的参数。“除非印度改进它的数据,否则显著的精度改良是不可能的,”Sikka说。

因为上述原因,需要采用飞机气象侦查。一架直升机穿越飓风核心丢下一个装备有检测风速、压力方向和湿度传感器的气球。

 “美国是唯一一个拥有气象侦查飞机的国家,这在过去20年内帮助预测了大西洋中150公里精度范围内飓风的轨迹。在印度,轨迹预测仍然只停留在300公里范围的精度水平。”

在一次三月在德里进行的印美热带风暴预测交流会议上,印度和美国同意在2008年至2009年期间共同从孟加拉湾采集额外数据。在这一实验项目中,美国将会提供专门的技能,而印度提供飞机来从飓风眼收集数据。(参照印度将使用飞机用于飓风预报

到2011年,印度气象部门计划在美国的帮助下拥有一个完全可以使用的飞行探测器。

印度科学家们也正在努力通过研发改进的模型来减少在飓风轨迹预报中发生的错误。目前,可以对140公里精度范围进行24小时预报,对240精度公里范围进行48小时预报,对310公里精度范围进行72小时预报,这些也许还不够准确。

所有这些测量应该有助于预测飓风什么时候会在哪儿登陆。不过剩下主要的挑战是,将所有这些进展转化成及时的行动以拯救更多生命。只有那时,与飓风抗争的战斗才能获得实质性的进展。