Hur snabb intensifiering framkallade två monsterorkaner på en vecka

En av de bredaste orkanerna i historien slog in i Floridas Gulfkust den 26 september som en kraftfull kategori 4-storm, översvämmade Floridas kust med flera meter hög stormflod och skickade tropisk stormvinds så långt som 500 kilometer från dess öga. Helene - precis som så många andra orkaner de senaste åren - verkade snurra upp från ingenstans. Bara tre dagar tidigare var det en oorganiserad klunga av åskoväder utanför Mexikos Yucatánhalvöns östkust. Bara en "tropisk störning", det kallades PTC9 för spårningsändamål. Men den 24 september släppte det amerikanska nationella orkancentret en häpnadsväckande prognos för PTC9. 

Science News samlar läsarfrågor om hur man navigerar i vår planets förändrade klimat. Vad vill du veta om extrema värmeböljor och hur de kan leda till extrema väderhändelser? På bara 60 timmar föreslog NHC att PTC9 skulle intensifieras i rekordfart, gå från vindar på mindre än 35 knop (cirka 65 kilometer per timme) till orkanvindar på minst 100 knop (185 kilometer per timme). Det var den snabbaste förutsedda ökningen från störning till större orkan i NHCs historia. 

Och dessa förutsägelser stämde. Drivs av djupa, supervarma vatten i Mexikanska golfen och obegränsad av några skjuvande vindar som kan avstanna stormens tillväxt, gick Helene in i överväxeln. Här är tre saker att tänka på när Helene fortsätter att rulla in i sydöstra USA. NHC definierar snabb intensifiering när en storms maximala hållna vindar hoppar med minst 56 km / h (35 miles per timme) på mindre än en dag (SN: 9/13/23). Mot bakgrund av pågående, rekordtropiska vattentemperaturer har talrika stormar de senaste åren mött och till och med överträffat denna definition (SN: 6/15/23). 

Till exempel ökade atlantiska orkaner Idalia och Lee sin intensitet med cirka 58 km / h inom 24 timmar år 2023. Helene är inte bara ett klassiskt fall av en sådan snabb intensifiering - den är stjärneeleven. Forskare har gnisslat tänder, i förväg förväntade bara en sådan händelse, med tanke på 2024 års supervarma vatten. Helenes raseri drevs av rekordvarma temperaturer i Mexikanska golfen. 

Havstemperaturerna i golfen är höga, på vissa ställen 2 grader Celsius högre än det genomsnittliga septembertemperaturen på cirka 29° C. Men ännu viktigare är golfens överskott av havsvärme inte bara ytdjupt: vattnet förblir mycket varmt djupt ner i vattenkolumnen, ökar det totala oceanvärmesinnehållet och ger ännu mer bränsle för en virvelstorm (SN: 7/2/24). 

En annan fördelaktig faktor för orkansbildning i Mexikanska golfen var avsaknaden av vindskjuvning, förändringar i vindriktning eller hastighet högre upp i atmosfären. Snabbare vinde i den övre atmosfären kan äta bort vid en tätt virvlande cyklon, genom att borsta bort det värme och fukt de behöver från sina centra. Även när Helene tog centrumscenen, kämpade meteorologer med den plötsliga intensifieringen av en annan tropisk cyklon, orkan John, som landade den 23 september på Mexikos södra Stillahavskust. 

Det var två hela dagar tidigare än forskare hade förutspått. Också drivet av varma havsvatten hade stormen spinner upp till en kategori 3-orkan bara några timmar efter att den klassificerats som tropisk storm. Den dramatiska, plötsliga ökningen i kraft och hastighet fångade både forskare och tjänstemän på sängen när de kämpade för att utfärda varningar innan dess landfall. 

Som Helene och John visar kan både stora och små stormar vara föremål för snabb intensifiering. Men ny forskning antyder att det kan finnas en anledning till varför meteorologer blev mer överbemannade av Johns plötsliga ökning i kraft. Och det kan ha att göra med stormens storlek. 

En analys från 2014 av tropisk cyklonstorlek och intensifiering från 1990 till 2010 föreslog att mindre, kompakta stormar som John - bara en bråkdel av bredden av Helene - kan vara speciellt benägna för intensifieringar så plötsliga att de kan förbrylla förutsägelser. Särskilt, hur stor den inre kärnan - ögonskorpan av orkanen - är från början kan spela in. 

Det kan vara för att stormar med större inre kärnor kan vara mer motståndskraftiga mot strukturella förändringar från yttre krafter. Sådana krafter kan inkludera värmeöverföring från havsvatten. I augusti debuterade NHC med en experimentell orkanprognoskägla som inte bara inkluderar en storms förutspådda rörelse mot land, utan också områden där dess kraftfulla vindar kan kännas långt inåt landet. 

Målet med denna nya typ av projicering, sa centret i februari, är att öka allmänhetens medvetenhet om orkanfaror som kan finnas även långt från stormens öga, eller långt efter landfall (SN: 2/29/24).Det är särskilt viktigt för orkanen Helene, som hade förutspåtts att föra med sig katastrofala stormfloder på upp till sex meter när den landade i Floridas Big Bend-region - bland de största översvämningsprognoserna som centrumet någonsin har gjort. Det motsvarar en vattenmur som är två våningar hög som når kusten. Helene hade också ett enormt vindfält, med tropiska stormvindar som kunde sträcka sig ca 500 kilometer från stormens centrum - i princip täcka hela delstaten. Den beräknas bli en av de fem största Golutav Mexikostormarna någonsin vad gäller storleken på det vindfältet. 

Den experimentella prognosen indikerade att Helenes faror skulle sträcka sig över sydöstra USA. Timmar efter landfallet, den 27 september, nedgraderades Helene till en tropisk storm när den fortsatte norrut och förde med sig kraftiga vindar och strömavbrott, samt ösregn och översvämningar över Georgia, South Carolina och North Carolina. Frågor eller kommentarer om den här artikeln? Kontakta oss på [email protected]. C.A.