发表于GRL的一项新研究以哈维飓风为例，论证了气溶胶对热带风暴的超强破坏力。
年，震惊世界的哈维飓风(HurricaneHarvey)在休斯顿上空停留，给这座城市带来了1.25米的降雨，无法为飓风模型所解释。根据加州理工学院大气科学家团队的最新研究，一个之前没有考虑到的因素，工业空气污染，促成了这场洪水。为了研究空气污染的作用，研究人员将考虑了气溶胶和未考虑气溶胶的模型与哈维飓风的路径、降雨和闪电范围的观测数据进行了比较。结果发现，空气污染是导致休斯顿发生灾难性洪水的主要因素，国家气象服务模型之所以未能准确预测降雨，是因为它们没有考虑到工业气溶胶。新研究将哈维飓风在休斯顿造成的破坏与该市的空气污染联系起来。
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“这项研究提供了令人信服的证据，说明了工业气溶胶对哈维飓风演变的广泛影响。”专门研究气溶胶的大气科学家李占清1说，他没有参与这项研究。
气溶胶的显著影响
近年来，研究人员开始仔细研究空气污染和风暴之间的关系。例如，野火的烟雾和热量会影响当地的天气2，而在污染严重的天空中闪电更为频繁3。
颗粒物，尤其是极细的煤烟，在沉降到地面之前会在空气中停留很长一段时间，为水分子的凝聚提供了一个凝结核。当水滴在这些颗粒周围聚集时，就会释放出少量的热量。这样，更多的污染会导致更多的凝结水和更多的热量，这反过来又会产生更强的降雨和更强的闪电。
在哈维飓风期间，休斯敦的各种条件导致气溶胶的放大效应最大化。德克萨斯州南部有多家分布密集的炼油厂，特别是休斯顿的空气污染水平经常超过全国年平均水平。
尽管之前的研究试图了解城市热岛效应和全球变暖对哈维飓风的影响，但还没有人把注意力集中在城市空气污染的作用上。“我认为我们是第一批认为气溶胶在产生大量降水中起决定性作用的人之一。”加州理工学院大气科学家、该研究的共同作者王元4说。
哈维飓风的完美风暴
就在哈维飓风袭击休斯顿期间，一股湿气持续不断地从墨西哥湾流入。在已有大量降雨的基础上，工厂继续排放出更多的气溶胶，为风暴提供了持续不断的空气颗粒物来源。
“在这种情况下，所有的因素聚集在一起，为气溶胶发挥巨大作用创造了条件，”王元说。
为证实休斯顿的空气污染对哈维飓风创纪录的降雨量所起的作用，研究小组对基于地面测量和卫星测量的降雨量和闪电数量进行了研究，以便清楚了解年8月26日至28日期间休斯顿的实际降雨量和闪电数量。随后，研究小组使用云解析天气研究和预报模型，分别在考虑和不考虑休斯顿工业空气污染的情形下模拟哈维飓风。
结合空气污染数据的模型准确地模拟了哈维飓风的实际降雨量(32毫米/小时)，并预测了飓风期间观察到的极强闪电。相比之下，没有考虑空气污染的模型预测的降雨量还不足实际降雨量的一半。
王元说，该研究小组的发现表明，气溶胶和前体气体排放有可能对极端天气事件产生深远影响，即使是在地方尺度上。如果不认真对待这些影响，可能会产生严重后果，带来沉重代价。
李占清说：“在飓风多发地区，传统的业务预报模型一直忽视气溶胶的影响，而这项工作表明，这种忽视可能会导致飓风预报和预测的重大错误。”
以上报道英文原文发表于：AGUEos，中文翻译仅供参考。
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