研究发现:城市地貌影响各类风暴机制
参考消息网报道 据《科学美国人》月刊网站8月6日报道,一项对美国得克萨斯州四个城市4万场引发强降雨的风暴的最新研究表明,城市地貌会以不同方式作用于各类风暴,这有助于解释为何城市降雨量有时高于周边地区,有时又会更低。这项研究有望提高城市地区降雨预报的准确度,尤其是针对可能引发洪水及其他灾害的极端风暴。
美国科罗拉多矿业学院水文气候学家睢鑫昕及其同事,利用23年的高分辨率雷达数据,逐一提取并分析了每一场风暴的形态、强度等特征。睢鑫昕表示,不同于收集到的雨水测量和卫星图像,多源雷达能够进行三维降雨强度测绘,让科学家“看清一场风暴事件的完整结构”。这项研究成果已发表于英国《自然》期刊。
研究人员发现,短时局地风暴在城市出现的频次更高,带来的降雨量也更大,夜间与工作日表现尤为明显。这种降雨增多现象与城市热力学动态有关。由于混凝土等城市表面物质会吸收和储存更多太阳热量,使得城市气温高于周边区域,从而加剧了风暴。在工作日,工作场所和通勤车辆排放的大气污染物颗粒,可能有助于形成更多云层并产生风暴。
冷锋风暴由冷空气移入较暖空气区域形成,这类风暴途经城市时强度会大幅减弱。原因大概率是成片密集的建筑如同一根根参差不齐的温暖尖刺,它们搅动并加热了冷空气。由于两股气团之间的温差为引发风暴的上升气流提供了动力,这种混合作用便会抑制风暴活动。与之相对,暖锋降雨由暖空气移入较冷空气区域形成,多来源于狭长云层,受城市尖刺状建筑的影响较小,不过仍可能受到城市热效应的小幅增强。
最强烈且降雨量最大的降雨通常来自热带系统,即在海洋上空生成的风暴(包括飓风)。城市不会影响热带系统的强度或频率,但可能会改变其结构,从而让更多降雨抵达地面,研究人员目前尚不明确具体原因。
未参与该研究的美国佐治亚理工学院从事极端天气与城市规划研究的何依依表示,研究这些差异至关重要,因为“不同的风暴以截然不同的方式对城市系统施加压力”。热带系统降雨通常持续时间更长,易引发大范围洪涝,而局地风暴则更易导致可能冲走车辆的突发性山洪。
气候变化正驱动更极端的天气形成并增加城市地区的洪涝风险,全球多数人口都居住在这些地方。这使得理解风暴类型与城市基础设施如何交织变得更加重要。何依依指出,将风暴类型纳入城市气候模型“能够显著改善我们预测未来洪涝灾害的能力”,从而让我们设计出更具韧性的城市。(编译/王栋栋)
(审核:欧云海)






