飓风是发生在公海的强大天气事件。在温暖海洋中的水分的推动下，飓风可以增强强度，在水中移动很远的距离，并最终对陆地造成破坏。但飓风登陆后会发生什么仍然是一个悬而未决的问题。
现在，Physical Review Fluids最近的一项研究使用模拟来探索登陆飓风的命运。科学家们发现，飓风登陆后，温暖、充满活力的核心被不断增长的冷核所取代——这一意外发现可以帮助预报员预测更远内陆社区可能面临的极端天气水平。
“一般来说，如果飓风袭击陆地，它会减弱并死亡，”冲绳科学技术研究生院 (OIST) 的资深作者兼流体力学部门负责人 Pinaki Chakraborty 教授说。“但有时，飓风会再次加强内陆深处，在远离海岸的社区造成大量破坏，如洪水。因此，预测飓风将采取的路线至关重要。”
当飓风(在全球其他地区也称为热带气旋或台风)转变为温带气旋：发生在地球热带地区以外的风暴时，就会发生这些重新强化事件。与利用海洋水分利用强度的热带气旋不同，温带气旋由于周围大气中的不稳定条件而获得能量。这种不稳定以天气锋的形式出现 - 将温暖、较轻的空气与较冷、较密集的空气分开的边界。
“天气锋总是不稳定的，但能量的释放通常非常缓慢。当飓风来袭时，它可以扰乱锋面并触发能量的更快释放，使风暴再次加剧，”第一作者林莉博士说。 ，前 Chakraborty 教授单位的博士生。
然而，预测这种转变是否会发生对天气预报员来说具有挑战性，因为飓风必须以一种特定而复杂的方式与这一锋面相互作用。目前，预报员使用一个关键特征来客观地识别这种转变：在登陆的飓风中存在冷核，这是由来自天气锋的冷空气向内涌入造成的。
然而，当Chakraborty教授和李博士模拟飓风撞击陆地后会发生什么时，他们发现所有登陆的飓风都存在一个冷核，并在衰减过程中从飓风底部向上生长，尽管大气稳定，没有天气前沿。
“这似乎是飓风登陆并开始衰减时的自然结果，”李博士说。
研究人员解释说，以前登陆飓风的理论模型没有考虑到登陆飓风中储存的水分，因此没有考虑到不断增长的冷核。
Chakraborty 教授说：“一旦飓风在陆地上空移动并失去水分供应，模型通常将它们视为一个旋转的干燥空气漩涡，就像杯子里的茶一样，在陆地表面摩擦并由于摩擦。”
然而，登陆飓风中的水分储存意味着热力学仍然在它们如何衰减方面发挥着关键作用。
在温暖海洋上空的飓风中，进入飓风的空气中水分严重饱和。当这种空气向上上升时，它会膨胀并冷却，从而降低了每个“空气包”所能容纳的水蒸气量。因此，每个空气包内的水蒸气冷凝，释放热量。这意味着这些气团比飓风外的周围空气冷却得慢，从而产生一个温暖的核心。
但是一旦飓风袭击陆地，进入飓风的空气中的水分就会减少。随着这些气团上升，它们必须在达到足以使水蒸气凝结的温度之前移动得更高，从而延迟热量的释放。这意味着在飓风的底部，所有的气团都在向上移动，它比周围的大气要冷，在那里，气团向各个方向随机移动，导致冷核。
“随着飓风的不断衰减，它吞噬了飓风中储存的越来越多的水分，因此在冷凝发生之前，气团必须上升得更高，”李博士说。“所以随着时间的推移，冷核增长，暖核收缩。”
研究人员希望更好地了解冷核可以帮助预报员更准确地区分正在减弱的飓风和正在转变为温带气旋的飓风。
Chakraborty 教授说：“这不再像拥有温暖核心的飓风和拥有寒冷核心的温带气旋那么简单。”“但在衰减的飓风中，我们看到的冷核仅限于气旋的下半部分，而在温带气旋中，冷核横跨整个飓风——这是预报员需要寻找的特征。”
