1
00:00:04,080 --> 00:00:10,361
这是2003年9月大西洋上的
飓风伊莎贝尔：一场5级风暴，

2
00:00:10,401 --> 00:00:13,980
一台有一个国家那么大的
引擎，正在旋转。

3
00:00:14,020 --> 00:00:18,447
如果你顺着它的螺旋云带看去，
就会发现近地面的

4
00:00:18,487 --> 00:00:21,200
风都朝同一个方向旋转：逆时针。

5
00:00:21,240 --> 00:00:23,948
赤道以北的每一个飓风都是
这样旋转的，

6
00:00:23,988 --> 00:00:27,000
而赤道以南的
每一个都朝相反方向旋转。

7
00:00:27,040 --> 00:00:29,100
这种规律并非偶然。

8
00:00:29,140 --> 00:00:31,420
它是由地球本身造成的。

9
00:00:31,460 --> 00:00:35,175
在这一讲中，
我们将了解飓风靠什么驱动、

10
00:00:35,215 --> 00:00:39,260
它为什么会这样旋转，
以及风眼内部发生了什么。

11
00:00:39,300 --> 00:00:44,429
我们将回顾两场改变了美国的风暴，
并看看曾经误差超过350英里的

12
00:00:44,469 --> 00:00:47,368
预报，
如今是如何把误差缩小到约

13
00:00:47,408 --> 00:00:48,740
100英里的。

14
00:00:48,840 --> 00:00:50,900
我们先从燃料说起。

15
00:00:50,940 --> 00:00:54,720
飓风是一台热机，
它靠温暖的海水运转。

16
00:00:54,760 --> 00:01:00,120
海面温度必须至少达到
26.5 °C，约80 °F。

17
00:01:00,160 --> 00:01:04,880
而且，海水必须在约50米深的
范围内都保持这样的温度。

18
00:01:04,920 --> 00:01:08,369
这张地图显示的
是2005年8月下旬的海洋，

19
00:01:08,409 --> 00:01:10,340
最温暖的海水用红色表示。

20
00:01:10,380 --> 00:01:14,802
这也解释了为什么飓风季在夏末达到
高峰，因为那时海洋已经用了

21
00:01:14,842 --> 00:01:17,380
几个月的时间吸收太阳的热量。

22
00:01:17,420 --> 00:01:19,820
这台引擎是这样工作的。

23
00:01:19,860 --> 00:01:23,420
温暖的海水蒸发，
上方的湿润空气随之上升。

24
00:01:23,460 --> 00:01:27,492
空气上升时，
其中的水蒸气凝结成云，

25
00:01:27,532 --> 00:01:29,260
而凝结会释放热量。

26
00:01:29,300 --> 00:01:34,614
这些热量使空气上升得更快，
从而从海面吸入更多湿润空气，

27
00:01:34,654 --> 00:01:37,580
于是这个循环不断自我维持、
自我增强。

28
00:01:37,620 --> 00:01:44,565
在一天之内，一个普通飓风释放的
热量，是全世界全部发电量的

29
00:01:44,605 --> 00:01:46,260
100多倍。

30
00:01:48,390 --> 00:01:50,270
接下来是旋转。

31
00:01:50,310 --> 00:01:56,326
空气从四面八方涌向风暴中心的
低压区；如果行星是静止不动的，

32
00:01:56,366 --> 00:01:58,230
空气就会径直流入。

33
00:01:58,270 --> 00:02:03,108
但地球在自转，
任何在地球表面长距离移动的

34
00:02:03,148 --> 00:02:08,550
物体都会发生偏转：
在北半球向右偏，在南半球向左偏。

35
00:02:08,590 --> 00:02:09,950
原因如下。

36
00:02:09,990 --> 00:02:14,334
赤道上的地
面以每小时约1,670公里的

37
00:02:14,374 --> 00:02:18,450
速度向东移动，而两极附近的地
面几乎不动。

38
00:02:18,490 --> 00:02:23,052
流向极地的空气带着自身向东的
旋转运动，而越靠近地轴，

39
00:02:23,092 --> 00:02:28,199
这种旋转就带着它走得越快，
因此它会跑到下方地面的前面，

40
00:02:28,239 --> 00:02:29,630
路径也随之弯曲。

41
00:02:29,670 --> 00:02:32,890
这种偏转被称为科里奥利效应。

42
00:02:32,930 --> 00:02:36,690
结果，空气永远不会直接到达中心。

43
00:02:36,730 --> 00:02:41,412
它绕着中心弯曲前进，
整个风暴就卷成了一个螺旋：

44
00:02:41,452 --> 00:02:44,750
在北半球呈逆时针，
在南半球呈顺时针。

45
00:02:44,790 --> 00:02:48,089
了解这一点后，任何一张飓风的
卫星图像都

46
00:02:48,129 --> 00:02:50,050
能告诉你它位于哪个半球。

47
00:02:50,090 --> 00:02:54,970
然而，在赤道上，
完全没有侧向偏转。

48
00:02:55,010 --> 00:03:00,329
在赤道两侧约5度、
也就是每侧约550公里的范围内，

49
00:03:00,369 --> 00:03:03,490
科里奥利效应太弱，
无法让风暴旋转起来。

50
00:03:03,530 --> 00:03:07,041
这就是为什么飓风几乎从不在
那里形成，

51
00:03:07,081 --> 00:03:10,390
也几乎从不从
一个半球进入另一个半球。

52
00:03:12,340 --> 00:03:14,920
现在，让我们深入风暴的
中心看一看。

53
00:03:14,960 --> 00:03:18,570
这是2015年
10月位于墨西哥海岸外的

54
00:03:18,610 --> 00:03:19,900
飓风帕特里夏。

55
00:03:19,940 --> 00:03:26,976
它的风速达到每小时345公里，
即每小时215英里，

56
00:03:27,016 --> 00:03:29,620
是有记录以来所有飓风中最强的。

57
00:03:29,660 --> 00:03:33,180
在它的中心，
云层中有一个洞：风眼。

58
00:03:33,300 --> 00:03:35,800
这是伊莎贝尔的风眼近景。

59
00:03:35,840 --> 00:03:40,880
风眼内部的空气在下沉，
因此风很小，天空甚至可能放晴。

60
00:03:40,920 --> 00:03:45,507
你看到的这些涡旋是中尺度涡旋，
也就是在风眼内部旋转的

61
00:03:45,547 --> 00:03:46,540
较小空气漩涡。

62
00:03:46,580 --> 00:03:53,062
飓风的风眼直径通常为30到
60公里，环绕它的是眼墙，

63
00:03:53,102 --> 00:03:57,060
那是一圈高耸的云墙，
风力在那里最强。

64
00:03:57,100 --> 00:04:01,246
当风眼经过一座城镇时，
风会突然减弱，

65
00:04:01,286 --> 00:04:05,080
随后又从相反方向以同样的
强度再次刮来。

66
00:04:05,180 --> 00:04:09,840
在海平面测得的最低气压，
就是在一个风眼内部记录到的。

67
00:04:09,880 --> 00:04:15,190
1979年，
西太平洋上的台风泰培最低气压降到

68
00:04:15,230 --> 00:04:16,880
了870毫巴。

69
00:04:17,440 --> 00:04:24,340
泰培也是有记录以来最大的
热带气旋，直径约2,200公里。

70
00:04:24,380 --> 00:04:29,280
如果把它放在北美洲上，
它将覆盖美国一半的宽度。

71
00:04:31,340 --> 00:04:33,840
风暴为什么要有名字呢？

72
00:04:33,880 --> 00:04:37,520
预报员常常要同时追踪好几场风暴，
而冗长的

73
00:04:37,560 --> 00:04:40,620
描述在无线电通话中很容易被混淆。

74
00:04:40,660 --> 00:04:44,087
大西洋风暴在1950年首次被
命名，使用的是当时的

75
00:04:44,127 --> 00:04:49,120
无线电字母表：Able、
Baker、Charlie。

76
00:04:49,160 --> 00:04:55,980
1953年开始使用女性名字，
1979年男性名字也加入了名单。

77
00:04:56,380 --> 00:05:00,380
当好几场风暴同时活跃时，
名字确实能起到很大作用。

78
00:05:00,420 --> 00:05:06,626
2020年9月14日，
大西洋上同时有五个热带气旋在

79
00:05:06,666 --> 00:05:11,340
旋转，
此前只在1971年出现过一次。

80
00:05:11,380 --> 00:05:16,989
世界气象组织为大西洋准备了
六套名单，轮流使用，

81
00:05:17,029 --> 00:05:21,460
因此每个名字每六年就会再次出现。

82
00:05:21,500 --> 00:05:25,405
例外的情况是，如果一场风暴造成的
死亡或损失极其惨重，

83
00:05:25,445 --> 00:05:29,144
它的名字就会被永久停用，
卡特里娜、玛丽亚、

84
00:05:29,184 --> 00:05:31,140
伊恩和海伦就是如此。

85
00:05:33,000 --> 00:05:37,700
那两场风暴中的
第一场发生在1900年9月8日。

86
00:05:37,740 --> 00:05:42,391
得克萨斯州的加尔维斯顿当时是
该州最富裕的城市之一，

87
00:05:42,431 --> 00:05:47,300
它建在一座沙岛上，
岛上的最高点高出海面不到9英尺。

88
00:05:47,340 --> 00:05:51,588
当时没有卫星，没有雷达，
海上的船只也没有无线电，

89
00:05:51,628 --> 00:05:56,300
所以没有人能看出这场风暴在
墨西哥湾上已经变得多么强大。

90
00:05:56,440 --> 00:06:00,800
海水上涨了15英尺以上，
席卷了几乎整座岛屿。

91
00:06:00,840 --> 00:06:04,808
到早上时，
至少8,000人已经死亡，

92
00:06:04,848 --> 00:06:08,109
这至今仍是
美国历史上死亡人数最多的

93
00:06:08,149 --> 00:06:09,080
自然灾害。

94
00:06:09,120 --> 00:06:12,323
加尔维斯顿在一道17英尺高的
海堤后面进行了重建，

95
00:06:12,363 --> 00:06:17,200
随后又用千斤顶把城市的大部分地
区一栋房子接一栋房子地抬高。

96
00:06:17,380 --> 00:06:20,100
一百零五年后，卡特里娜来了。

97
00:06:20,140 --> 00:06:25,660
2005年8月28日，
它在墨西哥湾中部是一场5级风暴，

98
00:06:25,700 --> 00:06:29,780
风速达每小时175英里。

99
00:06:29,820 --> 00:06:32,940
从路易斯安那到佛罗里达的
整条海岸线都在它的路径上。

100
00:06:32,980 --> 00:06:37,198
第二天早上，
卡特里娜在路易斯安那登陆，

101
00:06:37,238 --> 00:06:39,640
那时它已经减弱为3级。

102
00:06:39,680 --> 00:06:44,463
然而，新奥尔良的大部分地
区位于海平面以下，靠堤坝保护；

103
00:06:44,503 --> 00:06:47,739
随着风暴潮上涨，
堤坝和防洪墙在大约

104
00:06:47,779 --> 00:06:49,280
50处地方决口。

105
00:06:49,320 --> 00:06:50,880
全城百分之八十的地区被淹。

106
00:06:50,920 --> 00:06:54,102
总计近1,400人死亡，
损失达

107
00:06:54,142 --> 00:06:57,920
125,000,000,000美
元。

108
00:06:58,540 --> 00:07:01,660
那些水大部分并不是从
天上落下来的。

109
00:07:01,700 --> 00:07:06,060
它是在防洪墙垮塌时，
从湖泊和运河涌进来的。

110
00:07:06,100 --> 00:07:08,715
从那以后，
这座城市被一套耗资

111
00:07:08,755 --> 00:07:13,957
14,500,000,000美
元、由堤坝、闸门和水泵组成的

112
00:07:13,997 --> 00:07:18,720
系统环绕，这是陆军工程兵团建造过
的最大规模的土木工程项目之一。

113
00:07:19,900 --> 00:07:23,305
现代预报员对这些风暴来袭的
预见能力，

114
00:07:23,345 --> 00:07:26,600
远远超过当年加尔维斯顿的任何人。

115
00:07:26,640 --> 00:07:28,011
如今，
每一份预报都

116
00:07:28,051 --> 00:07:29,840
附有一个像这样的锥形图。

117
00:07:29,880 --> 00:07:32,460
这个锥形并不表示风暴的大小。

118
00:07:32,500 --> 00:07:36,198
它显示的是风暴中心可能前往的地
方，每三次中有两次，

119
00:07:36,238 --> 00:07:39,000
中心会始终处于锥形范围之内。

120
00:07:39,040 --> 00:07:46,263
1990年，国家飓风中心的
三天预报对风暴位置的误差平均超过

121
00:07:46,303 --> 00:07:48,720
350英里。

122
00:07:48,760 --> 00:07:53,160
到2020年代中期，
平均误差约为100英里。

123
00:07:53,200 --> 00:07:58,359
这种进步来自卫星、
直接穿越眼墙飞行的飓风侦察机，

124
00:07:58,399 --> 00:08:03,620
以及在强大超级计算机上运行的
计算机模型。

125
00:08:03,780 --> 00:08:06,260
仍然难以预测的是强度。

126
00:08:06,300 --> 00:08:11,498
在非常温暖的海面上，
一些风暴增强的速度快得惊人，

127
00:08:11,538 --> 00:08:16,388
预报员把这一过程称为快速增强，
其定义是风速在

128
00:08:16,428 --> 00:08:19,820
一天之内至少提高每小时35英里。

129
00:08:19,860 --> 00:08:25,321
2024年10月，
飓风米尔顿在前往佛罗里达的途中，

130
00:08:25,361 --> 00:08:28,820
在大约一天内从1级增强到5级。

131
00:08:30,860 --> 00:08:33,040
现在来看看世界的另一边。

132
00:08:33,080 --> 00:08:39,536
这是2016年2月南太平洋上的
气旋温斯顿，两天后，

133
00:08:39,576 --> 00:08:44,560
它作为南半球有记录以来最强的
风暴之一袭击了斐济。

134
00:08:44,600 --> 00:08:49,180
它靠同样温暖的海水和同样的
引擎运转，但请看它的螺旋。

135
00:08:49,220 --> 00:08:51,500
这一个是顺时针旋转的。

136
00:08:51,760 --> 00:08:53,900
那么，有三件事需要记住。

137
00:08:53,940 --> 00:08:57,852
第一，飓风是一台靠温暖海水运转的
热机，

138
00:08:57,892 --> 00:09:00,940
海水温度至少为26.5 °C。

139
00:09:01,580 --> 00:09:06,585
第二，地球的自转使它旋转：
在赤道以北逆时针，

140
00:09:06,625 --> 00:09:11,307
在赤道以南顺时针，
这就是为什么飓风几乎从不在

141
00:09:11,347 --> 00:09:12,660
赤道上形成。

142
00:09:12,700 --> 00:09:17,930
第三，自1990年以来，
对风暴去向的预报已经改进了

143
00:09:17,970 --> 00:09:22,180
三倍多，
但它会变得多强仍然是难点。

144
00:09:22,220 --> 00:09:26,520
下次你从太空中看到飓风时，
看看它旋转的方向。

145
00:09:26,560 --> 00:09:29,721
如果它逆时针旋转，
它就在赤道以北；

146
00:09:29,761 --> 00:09:32,940
如果它顺时针旋转，
它就在赤道以南。

147
00:09:32,980 --> 00:09:36,722
还要记住它靠什么运转：
靠它下方温暖的海水，

148
00:09:36,762 --> 00:09:39,660
并由一颗永不停止自转的
行星带动旋转。

149
00:09:39,700 --> 00:09:42,220
感谢收看 Earth
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150
00:09:42,260 --> 00:09:45,771
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