图片源于：https://www.leeds.ac.uk/research-32/news/article/5761/soil-conditions-significantly-increase-rainfall-in-megastorm-hotspots
莱斯大学地球与环境学院的研究人员参与了一项突破性的研究，该研究可能会改变热带地区的早期预警系统，因这些地方的暴洪威胁着生命和财产。
这项由英国生态与水文学中心（UKCEH）主导的研究关注被称为中尺度对流系统的有组织雷暴集群，这些系统在非洲、亚洲、美国和澳大利亚等部分地区引发严重闪电洪水和滑坡，这些地区的总人口接近40亿。
这些天气系统的规模可以大于英格兰，自身可以穿越数百公里，带来强烈的暴风雨，造成生命和牲畜的损失，以及破坏房屋、基础设施和生计。
来自莱斯大学的道格拉斯·帕克教授表示，土壤湿度的反馈强化了风暴的影响，这加剧了气候变化对已经脆弱的社区的影响。
这项研究于4月4日发布在《自然地球科学》上，揭示了数百公里范围内的土壤湿度水平大幅度对比可以使降雨量及其覆盖面积增加多达30%，具体取决于地区和风暴的规模。
研究团队探讨了不同气候区域中风、温度和湿度模式如何影响风暴对土壤湿度的响应模式。他们发现，风暴始终对陆地表面的状态作出反应，但与风模式的关系在于该地区的纬度和大型气候。
例如，季风区域等地方，强烈的水平温度对比也伴随着强烈的垂直风速变化，这可以增强风暴的强度。
气候与环境学院大气科学教授约翰·马沙姆表示：“这项研究揭示了陆地表面的特性如何控制风速，从而增强大型、有组织的雷暴群，在全球风暴热点区域中具有显著的结果。”
“气候变化正在使风暴更强，这种情况将在未来几年内变得更糟。这项研究为气象和气候模型提供了重要的新证据，以便更准确和可靠的预测。”
传统的风暴预报主要基于研究大气条件，但这项新研究还关注了陆地表面条件。
这将改善早期预警系统，使社区能够更好地适应气候变化带来的破坏性影响。
研究人员发现，影响降雨的表面条件可以在风暴来袭前2到5天被观测到，这将允许提前警告潜在的闪电洪水。
提前预警可以让人们将自己、家人、牲畜、车辆和财物搬到高地，或者在风暴来临前清理被阻塞的排水沟，以限制地表水淹水。
气象学教授道格拉斯·帕克解释说：“在世界许多地方，这些风暴带来的降雨对农业至关重要。但当风暴变得极端时，它们反而成为对农业、财产和生命的重大威胁，带来闪电和强风等危险。”
“由于这些土壤湿度反馈加强了风暴的强度，这加剧了气候变化对本就脆弱社区的影响。
这些风暴非常难以预测，因为它们会在短短一个小时顶多的时间内快速增长和移动。
了解它们的移动如何受到地表和环境中的风模式影响，将使我们能够更好地警告人们潜在的影响，也许可以提前六小时发出预警。”
去年非洲被报道经历了多年来最糟糕的风暴季节。在6月至9月之间，西非和中非因强降雨导致的严重洪水造成超过1,000人遇难，50多万人流离失所，超过30万栋房屋被毁。
在阿根廷，一场严重的暴风雨于3月导致13人遇难，超过1,000人流离失所，汽车被卷走，公路和桥梁被毁。
在印度孟加拉，2024年3月，一场雷暴损坏了约800栋房屋，造成300人受伤，并导致5人遇害。
就在最近几天，美国的风暴和龙卷风造成至少7人遇难，广泛的破坏使超过20万户家庭断电，紧急状态被宣布，预计未来还会有强降雨和洪水。
新研究对20年的卫星数据进行了详细分析，这些数据涉及西非、南非、印度、南美的风暴活动和土壤湿度条件，以及计算机建模。
研究人员发现，干湿地区之间的湿度对比越大，空气温度的对比也随之增强，这导致高空风向和/或风速的强力变化。这帮助风暴成长，产生更大面积的降雨。
除了在西非和南非、印度和南美进行的分析外，研究人员还观察到土壤湿度对比和风环流之间的相同联系在中国、澳大利亚和美国大平原地区。在其他受中尺度对流系统影响的地区，由于缺乏足够的风暴数据，尚未进行全面分析，但研究人员对土壤湿度对比加剧降雨的影响表示信心。
研究人员的下一步是探讨促成这些区域变化的因素。他们还利用最新的先进气候模型，这些模型更好地考虑风暴，从而提高理解气温上升下降雨量增强的过程。
作为英国生态与水文学中心(UKCEH)的一名气象学家，首席作者艾玛·巴顿博士补充道：“中尺度对流系统是地球上最强烈的雷暴，因气候变化而加剧。
气温上升可能会加剧土壤干湿地区之间的对比，进一步加剧已经受到严重影响地区的雷暴。”
“了解土壤湿度如何影响风暴活动，以及未来如何变化，对于更准确的短期预测至关重要，这有助于警告社区即将来临的风暴，并制定更长期的预测。”
更多信息，请联系Kersti Mitchell，电子邮件k.mitchell@leeds.ac.uk。
这项新研究是英国生态与水文学中心(NERC)资助的持续研究的一部分。
