一项研究表明，干湿地区的对比可使降雨量增加高达30%。传统上，风暴预报依赖于大气条件分析。然而，一项结合土壤湿度等地表因素的开创性研究有望彻底改变热带地区的预警系统。这一进步将显著提高社区应对气候变化破坏性影响的能力。
萨赫勒地区暴雨过后，猛烈的沙尘暴（例如马里的这幅沙尘暴）随之而来。图片来源：Françoise Guichard / Laurent Kergoat / 法国国家科学研究中心图片库
英国生态与水文中心（UKCEH）领导的一项新研究发现，跨越数百公里的大规模土壤湿度差异可能引发大气变化，从而增强降雨强度和覆盖范围。在全球几个超级风暴热点地区，这可能导致降雨量增加10%至30%，具体取决于地区和风暴规模。
该研究的重点是中尺度对流系统，这是一种大型有组织的风暴系统，造成非洲、亚洲、美洲和澳大利亚部分地区的强烈洪水和泥石流，影响到全球近四十亿人。
这些天气系统的规模可能比英格兰还大，行进距离可达数百公里，带来强烈的风暴，造成人员和牲畜死亡，并摧毁房屋、基础设施和生计。
这项研究由英国利兹大学 UKCEH 和美国太平洋西北国家实验室共同开展，已发表在《自然地球科学》杂志上。
英国环境卫生中心（UKCEH）气象学家、该研究的主要作者艾玛·巴顿博士表示：“中尺度对流系统是地球上最强烈的雷暴之一，由于气候变化，其强度正在加剧。气温升高可能会加剧土壤干湿区域之间的反差，进一步加剧本已受灾严重的地区的雷暴。”
“了解土壤湿度如何影响风暴活动，以及未来可能如何变化，对于更准确的短期预报以警告社区即将到来的风暴以及做出长期预测至关重要。”
据报道，去年非洲经历了数年来最严重的风暴季。6月至9月间，西非和中非地区因暴雨引发严重洪灾，共造成1000多人死亡，50多万人流离失所，30多万栋房屋被毁。
2025 年 3 月，阿根廷发生一场严重风暴，造成 13 人死亡，1000 多人流离失所，汽车被卷走，道路和桥梁被摧毁。
2024 年 3 月，印度孟加拉邦的一场雷暴损坏了约 800 所房屋，造成 300 人受伤，5 人死亡。
这项新研究涉及西非、南部非洲、印度和南美洲 20 年来的风暴活动和土壤湿度条件的卫星数据的详细分析，以及计算机建模。
研究人员发现，在暴风雨来临前两到五天就可以观察到影响降雨的地表状况，这将提前预警潜在的洪水灾害。
例如，早期预警可以帮助人们将自己、家人、牲畜、车辆和财产转移到高地地区，或在暴风雨来临之前清理堵塞的排水沟，以限制地表水泛滥。
这项新研究是英国环境与人类健康中心（UKCEH）正在进行的研究的一部分，该研究由自然环境研究委员会（NERC）资助。此前的一项研究发现，萨赫勒地区的地表条件往往会影响超级风暴形成后的方向和强度；而另一篇论文则表明，在一些快速发展的非洲沿海城市，森林砍伐会增加风暴的发生频率。
“气象学家往往关注大气状况来预测天气模式。但是，正如越来越多的证据表明，我们也应该考虑陆地表面的变化，以改进预报，”该研究的共同作者、英国环境卫生研究所的气象学家 Cornelia Klein 博士说道。
研究作者解释说，在远距离范围内，湿润地区和干燥地区之间湿度差异越大，气温差异也就越大，从而导致大气中风向和/或风速的变化越剧烈，越容易在大气层中升高。这种湍流有助于风暴的形成，从而在更大范围内产生更多降雨。
除了在西非和南部非洲、印度和南美洲进行的分析外，研究人员还观察到中国、澳大利亚和美国大平原地区的土壤湿度差异与风环流之间存在同样的联系。因此，尽管风暴数据不足以进行全面分析，但他们确信，土壤湿度差异也会加剧其他受中尺度对流系统影响地区的降雨。
研究人员的下一步是探索造成这些区域差异的因素。他们还在使用最新的先进气候模型，这些模型可以更好地纳入风暴因素，以加深对全球变暖背景下气温持续上升导致降雨强度增强的过程的理解。
英国环境与人类发展中心 (UKCEH) 正在开发的计算机软件工具使气象机构能够生成更可靠的短期预报（最快提前六小时预报风暴），从而向社区发出风暴来临的预警。这些工具包括一个基于非洲大气和土壤状况卫星数据的在线“临近预报”门户网站。
编译自/scitechdaily
