快速的海洋变暖可能使北大西洋热带气旋带来的降雨更强、更持久,从而抬升部分地区的洪水风险。纽卡斯尔大学牵头的一项新研究利用卫星观测数据指出,热带气旋在热带阶段与后热带阶段对海面变暖的响应存在明显差异:在热带阶段,环境更暖、更潮湿与风暴移动速度放缓及降雨增强相关;而在后热带阶段,风暴规模通常扩大,但对温度变化的敏感度相对较低。
研究指出,热带气旋是全球温暖地区极端强降雨的重要来源,可在短时间内带来大量降水,既抬升季节累计降雨量,也增加山洪暴发风险。在北大西洋,飓风高峰期通常出现在8月至10月,研究提到,热带气旋在该季节某些地区贡献的降雨量可占总降雨量的30%至40%。

这项发表在《npj气候与大气科学》的研究显示,风暴降水随温度上升而快速增加:局地露点温度每升高1摄氏度,中位数降雨量约增加21%;强降雨区域的范围则随每升温1摄氏度扩大约12.5%。
在风暴结构方面,研究发现,随着变暖,气旋整体规模倾向于略微缩小;但当海面温度极高时,尤其在加勒比海地区,这一趋势会减弱,甚至可能出现逆转,使热带气旋体积变大。研究称,在这些更暖区域,热带气旋往往移动更慢、持续时间更长,且在风暴中心附近产生更多降雨,从而更易引发破坏性洪水。

与热带阶段不同,研究表示,当风暴转变为后热带气旋、失去热带特征并向欧洲方向移动时,风暴规模通常会扩大,但对温度变化的敏感度较低。其降雨分布更常出现在风暴中心东北侧及更广泛区域,且通常伴随更快的移动速度,并受不同的(斜压)天气系统驱动。
研究负责人、纽卡斯尔大学工程学院高级研究员Haider Ali表示,研究结果显示全球变暖正在增强热带气旋降雨的强度与影响范围,尤其是在温暖的低纬度地区;部分风暴移动速度减慢,可能显著提高北大西洋部分地区的洪水风险。

研究团队还指出,以往风暴规模常被视为风暴中心周围的固定半径,而本研究采用动态定义,使风暴规模可随气旋生命周期变化。研究人员基于卫星观测,分析了2001年至2024年北大西洋热带气旋的风暴规模、强降雨指标与移动速度在变暖背景下的变化,并称该方法为评估强降雨对气候变暖的响应提供了统一框架。

纽卡斯尔大学气候变化影响教授、共同作者Hayley Fowler表示,持续的极端降雨事件正引发更广泛的破坏性洪水,并提到飓风海伦等案例。她称,研究显示极端降雨的增加与气候变暖相关,并指出若不减少大气中温室气体浓度,这类风暴可能继续变得更“湿润”,带来更持久、更强烈的降雨及随之而来的洪涝灾害。
研究团队表示,下一步将把重点从大气中的风暴特征转向地面洪水影响,旨在厘清最强降雨事件是否对应最具破坏性的河流洪水。研究指出,洪水影响取决于降雨位置、持续时间以及降雨前流域湿润程度等因素,因果关系并不简单。团队计划结合气候数据与水文模型,追踪从风暴结构、降雨到河流流量的链条,以识别哪些风暴更可能转化为对人类与基础设施构成实际风险的洪水事件。
