WEBVTT

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，

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。

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

00:00:18.487 --> 00:00:21.200
风都朝同一个方向旋转：逆时针。

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，

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。

00:00:27.040 --> 00:00:29.100
这种规律并非偶然。

00:00:29.140 --> 00:00:31.420
它是由地球本身造成的。

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、

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。

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

00:00:44.469 --> 00:00:47.368
预报，
如今是如何把误差缩小到约

00:00:47.408 --> 00:00:48.740
100英里的。

00:00:48.840 --> 00:00:50.900
我们先从燃料说起。

00:00:50.940 --> 00:00:54.720
飓风是一台热机，
它靠温暖的海水运转。

00:00:54.760 --> 00:01:00.120
海面温度必须至少达到
26.5 °C，约80 °F。

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。

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，

00:01:08.409 --> 00:01:10.340
最温暖的海水用红色表示。

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

00:01:14.842 --> 00:01:17.380
几个月的时间吸收太阳的热量。

00:01:17.420 --> 00:01:19.820
这台引擎是这样工作的。

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。

00:01:23.460 --> 00:01:27.492
空气上升时，
其中的水蒸气凝结成云，

00:01:27.532 --> 00:01:29.260
而凝结会释放热量。

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，

00:01:34.654 --> 00:01:37.580
于是这个循环不断自我维持、
自我增强。

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

00:01:44.605 --> 00:01:46.260
100多倍。

00:01:48.390 --> 00:01:50.270
接下来是旋转。

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，

00:01:56.366 --> 00:01:58.230
空气就会径直流入。

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

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。

00:02:08.590 --> 00:02:09.950
原因如下。

00:02:09.990 --> 00:02:14.334
赤道上的地
面以每小时约1,670公里的

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。

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，

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，

00:02:28.239 --> 00:02:29.630
路径也随之弯曲。

00:02:29.670 --> 00:02:32.890
这种偏转被称为科里奥利效应。

00:02:32.930 --> 00:02:36.690
结果，空气永远不会直接到达中心。

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：

00:02:41.452 --> 00:02:44.750
在北半球呈逆时针，
在南半球呈顺时针。

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

00:02:48.129 --> 00:02:50.050
能告诉你它位于哪个半球。

00:02:50.090 --> 00:02:54.970
然而，在赤道上，
完全没有侧向偏转。

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，

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。

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，

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。

00:03:12.340 --> 00:03:14.920
现在，让我们深入风暴的
中心看一看。

00:03:14.960 --> 00:03:18.570
这是2015年
10月位于墨西哥海岸外的

00:03:18.610 --> 00:03:19.900
飓风帕特里夏。

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，

00:03:27.016 --> 00:03:29.620
是有记录以来所有飓风中最强的。

00:03:29.660 --> 00:03:33.180
在它的中心，
云层中有一个洞：风眼。

00:03:33.300 --> 00:03:35.800
这是伊莎贝尔的风眼近景。

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。

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

00:03:45.547 --> 00:03:46.540
较小空气漩涡。

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，

00:03:53.102 --> 00:03:57.060
那是一圈高耸的云墙，
风力在那里最强。

00:03:57.100 --> 00:04:01.246
当风眼经过一座城镇时，
风会突然减弱，

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。

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。

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

00:04:15.230 --> 00:04:16.880
了870毫巴。

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。

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。

00:04:31.340 --> 00:04:33.840
风暴为什么要有名字呢？

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

00:04:37.560 --> 00:04:40.620
描述在无线电通话中很容易被混淆。

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

00:04:44.127 --> 00:04:49.120
无线电字母表：Able、
Baker、Charlie。

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。

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。

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

00:05:06.666 --> 00:05:11.340
旋转，
此前只在1971年出现过一次。

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，

00:05:17.029 --> 00:05:21.460
因此每个名字每六年就会再次出现。

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，

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、

00:05:29.184 --> 00:05:31.140
伊恩和海伦就是如此。

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。

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，

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。

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，

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。

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。

00:06:00.840 --> 00:06:04.808
到早上时，
至少8,000人已经死亡，

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

00:06:08.149 --> 00:06:09.080
自然灾害。

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，

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。

00:06:17.380 --> 00:06:20.100
一百零五年后，卡特里娜来了。

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，

00:06:25.700 --> 00:06:29.780
风速达每小时175英里。

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。

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，

00:06:37.238 --> 00:06:39.640
那时它已经减弱为3级。

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；

00:06:44.503 --> 00:06:47.739
随着风暴潮上涨，
堤坝和防洪墙在大约

00:06:47.779 --> 00:06:49.280
50处地方决口。

00:06:49.320 --> 00:06:50.880
全城百分之八十的地区被淹。

00:06:50.920 --> 00:06:54.102
总计近1,400人死亡，
损失达

00:06:54.142 --> 00:06:57.920
125,000,000,000美
元。

00:06:58.540 --> 00:07:01.660
那些水大部分并不是从
天上落下来的。

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。

00:07:06.100 --> 00:07:08.715
从那以后，
这座城市被一套耗资

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

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。

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，

00:07:23.345 --> 00:07:26.600
远远超过当年加尔维斯顿的任何人。

00:07:26.640 --> 00:07:28.011
如今，
每一份预报都

00:07:28.051 --> 00:07:29.840
附有一个像这样的锥形图。

00:07:29.880 --> 00:07:32.460
这个锥形并不表示风暴的大小。

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，

00:07:36.238 --> 00:07:39.000
中心会始终处于锥形范围之内。

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

00:07:46.303 --> 00:07:48.720
350英里。

00:07:48.760 --> 00:07:53.160
到2020年代中期，
平均误差约为100英里。

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，

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。

00:08:03.780 --> 00:08:06.260
仍然难以预测的是强度。

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，

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

00:08:16.428 --> 00:08:19.820
一天之内至少提高每小时35英里。

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，

00:08:25.361 --> 00:08:28.820
在大约一天内从1级增强到5级。

00:08:30.860 --> 00:08:33.040
现在来看看世界的另一边。

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，

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。

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。

00:08:49.220 --> 00:08:51.500
这一个是顺时针旋转的。

00:08:51.760 --> 00:08:53.900
那么，有三件事需要记住。

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，

00:08:57.892 --> 00:09:00.940
海水温度至少为26.5 °C。

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，

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

00:09:11.347 --> 00:09:12.660
赤道上形成。

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

00:09:17.970 --> 00:09:22.180
三倍多，
但它会变得多强仍然是难点。

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。

00:09:26.560 --> 00:09:29.721
如果它逆时针旋转，
它就在赤道以北；

00:09:29.761 --> 00:09:32.940
如果它顺时针旋转，
它就在赤道以南。

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，

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。

00:09:39.700 --> 00:09:42.220
感谢收看 Earth
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