当船只和飞机无线电开始直接用声音通信时,就废除了莫尔斯式电码。美国气象学家在1951年使用国际语音字母表按字母顺序进行通信。例如,Able、Baker、Charlie、Dog等,但是在1953年采用了新的国际字母表(Alpha、Bravo、Cocoa、Delta等)。字母表会引起混淆,也许一个人报道“飓风‘Dog爷”,另一个人报道“飓风‘Delta爷”,人们搞不清楚两者指同一飓风还是两个不同的飓风。所以这一命名系统也被废除。在1953年,气象学家开始使用妇女的名字进行命名。
用人名命名飓风不算什么新想法。在西印度群岛,人们很早以前就以圣徒的名字命名飓风,这一做法在加勒比海岛屿也被采用。例如,1825年7月26日,席卷波多黎各的风暴被当地称为飓风“圣安娜”。用人名命名飓风在其他地区也使用。1896年,发生在加拿大的“萨克斯比斯大风”是以一个海军军官的名字命名的,据说这次大风是这个军官预测的。19世纪晚期,气象学家一直使用妇女的名字命名飓风。
用妇女的名字命名飓风一直持续到1978年,发生在太平洋东部的风暴也使用了男子的名字。在1979年,同时使用妇女和男子的名字来命名发生在大西洋和墨西哥湾的飓风,现在仍然交替使用男子和妇女的名字来命名(例如,安德鲁、邦妮、查理、丹尼尔等)。自从1979年起,也开始使用非英语国家的名字。
名字替代国际语音代码,所以它们也得按字母顺序排列。例如,在2002年,第一个大西洋飓风叫飓风“阿瑟(Arthur)”,第二个叫飓风“伯莎(Ber鄄tha)”,以此类推,当然不可能所有的名字都用上。大西洋飓风的名字用英语和西班牙语来命名,这两种语言中没有以Q、U、X、Y和Z开始的名字。
由于必须用不同的名字命名大西洋飓风和太平洋台风,因此所有的名字必须按字母顺序排列,这样就不会出现以同一字母开始的两个名字。也许用不了几年,就会用光所有的名字,这一问题容易解决。提前6年编辑飓风名单,第7年再使用第一年的名单,这样2001年大西洋飓风名单与1995年飓风名单相同,2007年飓风名单又重新使用2001年的飓风名单。北太平洋东部的台风名单同样也按6年一轮回循环。如果这样也会混淆不在同一年发生、但是名字相同的两次飓风的话,那么加上年代问题就解决了。2001年巴里飓风与1995年巴里飓风不是同一次飓风。
对太平洋中部的台风命名可以使用略微不同的方法,可以使用4个短的名单命名。尽管名字是按字母顺序排列,但并不是字母表中的所有字母都被使用,每个台风都按名单上的名字依次分配。当名单1上所有的名字都被用完,下一次台风就可采用名单2上的第一个名字。当名单2上的名字都被用完,又依次采用名单3、名单4上面的名字。这些名字可以从第一年沿用到第二年,所以新一年的第一次台风名字紧接着上一年的最后一次台风的名字。
北太平洋西部的台风使用5个名单命名,方法与中部相同。台风的名字由这一地区的28个国家提出建议,每个国家提出5个名字,总计140个名字。澳大利亚、斐济、巴布亚新几内亚附近的风暴也使用这种方法命名。在菲律宾附近海洋发生的台风由菲律宾气象局命名。印度洋北部的气旋不给予命名,但是自从1960年以来,对东经90°以西的气旋给予命名。
曾经的台风名称
热带气旋季节一旦结束,人们对热带气旋的兴趣就会减退,然而,1992年的飓风“安德鲁”却是个例外,它被称作美国历史上损失最惨重的风暴。1969年的飓风“卡米尔”是破坏性最大的飓风之一。1998年的飓风“米切”是另一次造成巨大破坏的飓风。人们不会很快忘记这样的风暴,它们的名字会出现在关于气象学历史的文章中或者在保险索赔谈判中。如果再使用这些名字也许会造成混淆,因此需要把这些名字从名册中删除。
所有热带风暴和热带气旋的名称使用都必须经联合国世界气象组织(WMO)同意。受某一风暴严重影响的国家可以向世界气象组织申请,要求删除那个名字。名字一旦删除,至少10年内不准再使用这个名字。风暴发生地的世界气象组织成员国可以选一个新名字代替删除掉的名字,但是必须与删除的名字使用同一个字母、同一种性别和同一种语言。
如果名字引起混淆,即使没有新名字替代删除的名字,也不再使用。1954年和1965年的“卡罗尔”和1968年的“埃德娜”由于这种原因已不再使用。
大西洋和加勒比海飓风中不再使用的名字有“安德鲁(1992)”“卡米尔(1969)”“乔治(1998)”“吉尔伯特(1988)”“雨果(1989)”“米切(1998)”“奥帕尔(1995)”和“罗克珊(1995)”等。
围绕大气扰动的空气开始旋转(北半球按逆时针方向)、风速超过每小时38英里(61千米)时,就进行命名,这时已成为热带风暴,势力加剧后会转为飓风。名字没改,只是把热带气旋改为飓风。
台风警报方案
20世纪40年代末期,只有当热带气旋靠近大洋航线时,人们才能发现热带气旋,发出热带气旋警报,那时飞机几乎不在洲际航线飞行,也很少在浩瀚的海洋上空飞行。例如,开发得最好的北大西洋航线是美国纽约或加拿大蒙特利尔和英国伦敦之间的航线,中途可在加拿大拉布拉多城或纽芬兰、冰岛或爱尔兰岛、苏格兰的普雷斯特维克加油。
飞机的仪器设备一直在改进,飞机数量也在不断增加,这样,气象学家就可以不断使用安全飞行的飞机报告天气状况,特别是云底和云顶的高度。在飞机军事基地,如果想要知道飞机是否在某种天气状况适合起飞和着陆,通常让一个飞行员飞行,查看区域范围内的天气状况。当然,飞行员不会故意飞进雷雨云中。20世纪40年代的飞机比30年代的飞机要强大、牢固,发动机功能也比30年代的先进,所以穿越风暴飞行不会像从前那样危险。
到1945年,美国海军和陆军空勤人员在热带气旋行进路径上穿越气旋,记录仪器上的数据,供气象学家研究气象系统的结构。现在,飞机仍然执行科学任务,飞进飓风和台风中。美国国家海洋和大气局定期派飞机进入飓风和其他恶劣气象系统,做科学研究。美国是唯一定期派飞机穿越飓风来监测飓风的国家。
美国国家海洋和大气局使用自己的两架“WP—3D型”飞机和空军预备队的几架“WC—130型”飞机。“WP—3D型”飞机是由曾用于反潜巡逻的“洛克希德P—3C型”飞机改装而成的,“WC—130型”飞机是从“洛克希德C—130型”运输飞机改装的。两种飞机都配有涡轮螺旋桨发动机。“WP—3D型”飞机有8个机组人员和供10位科学家工作的工作区。飞机机头和机身尾部装有雷达,机尾装有多普勒雷达和其他仪器,来测量温度、气压、风速和风向以及湿度。雷达也测量水滴和冰晶体的大小和密度,它们把搜集的数据和显示风暴结构的图像发送给迈阿密的飓风中心。
飞机能够投下降落伞携带的无线电探空仪,搜集测量数据,通过无线电传给地面飓风中心。飞机也装备了投入海洋的浮标,叫做“空中可消耗海水测温仪系统”(AXBT)的浮标也能通过无线电传播数据。
气象卫星
当然,执行任务的飞机不能确定风暴的位置,但是可以确定预测的风暴方向。卫星可以早期预测大气扰动。第一颗气象卫星是电视红外线观测卫星(TI鄄ROS),它是在1960年4月发射的,几天之内就把距离澳大利亚布里斯班800英里(1287千米)处即将发生的台风图像发送给地面。电视红外线观测卫星现在叫国家海洋和大气卫星,现在仍在使用。卫星仪器对可见光和红外线感觉灵敏,可以扫描1864英里(3000千米)宽、1.2英里(2千米)高的范围。
现在,轨道上有许多气象卫星,每年还在发射2个新的气象卫星。一些气象卫星交互重叠,形成网络一样的覆盖面或格局,对整个地球不间断地观测。
卫星可以发射到极地轨道、太阳同步轨道和地球同步轨道中的任何一个轨道,美国国家海洋和大气局的卫星是在极地轨道。极地轨道可以使卫星穿梭于南北两极,沿着覆盖整个世界的一系列轨道运行。在530英里(860千米)的高度,卫星每102分钟绕地球运行一周。
当卫星沿轨道运行的时候,下面的地球在自转。在102分钟内,地球向东旋转25.5°。所以每一个轨道的卫星都得向前一次完成的轨迹的西侧飞行25.5°的区域。太阳同步轨道与此类似,但是卫星保持在相对于太阳的同一位置。轨道大约在560英里(900千米)的高度,相当于地球半径的1/7,也经过极地附近,但是与经度线形成角度。太阳同步轨道卫星每100分钟绕地球运行一圈,一天内15次经过地球表面的每一点。
地球同步轨道卫星在赤道的正上方2.23万英里(3.6万千米)的高度,运行方向与地球自转方向相同。地球同步轨道卫星的高度相当于地球半径的5.6倍,轨道速度和地球的速度相等,所以卫星永远保持在赤道上的某一特定点。
地球同步运行环境卫星(GOES)是美国地球同步轨道气象卫星。其中的两个卫星,东部地球同步运行环境卫星和西部地球同步运行环境卫星,在任何时候都在运行。
欧洲航天局拥有一个气象卫星(Meteosat),日本拥有一个气象卫星(Hi鄄mawari)和印度拥有一个气象卫星(Insat)。这五个卫星都在地球同步轨道上,几乎可以观测世界各地的天气(除了地平线下的南北极附近的小地区)。尽管这些地球同步卫星在很高的高度上,但是它们提供的图像跟极地轨道提供的图像一样清晰。
轨道卫星把信息传给拥有卫星的机构,所有的气象服务都由世界气象组织整理与协调。美国气象卫星由美国国家海洋和大气局控制,所以热带大气扰动的观测信息发送到美国国家海洋和大气局的国家飓风中心。
解释气象信息
气象学家仔细研究卫星图像,了解带有大范围卷层云的积云的变化。两种云聚集在一起,表明有强烈的对流系统存在。监测云的活动可以了解风向和风的强度。
气象学家除了依靠卫星图像外,还可以依靠船只和飞机发送的信息来研究天气。通过这些信息可以了解气压和气压的变化、风和雨的变化。如阵雨变成连绵雨、气压下降、风力加强,那么可以把天气划分为热带低压。由于数据不断地发送到飓风中心,所以气象学家就会注意到任何低压的进一步加剧,仔细标绘出低压的行进路径。
当已转为风暴的热带低压进入美国沿海几百英里范围内时,也会动用飞机来监测风暴。第一个到达的是被称作“飓风追踪者”的美国空军预备队的“WC—130型”飞机。它们的任务是穿越低压系统,测量风暴内气压扰动、风速和风向的状况以及确定风眼的位置。通过无线电发送到迈阿密飓风中心的信息,可以详细解释风暴的内部情况。美国国家海洋和大气局的“WP—3D型”飞机也加入其中,由于装备的仪器精密、复杂,这些被称为“飞行实验室”的“WP—3D型”飞机与迈阿密的美国国家海洋和大气局的飞机操作中心通信联络。
在飓风中心,由卫星、船只和飞机发送的信息被整理到可预测未来气象变化的电脑程序里,预测有可能会转变为飓风,也能预测出飓风的大小和强度,以及飓风的行进路径。如果飓风正朝着有人居住的岛屿或海岸行进,那么有关当局必须知晓,做好警报及防范措施。
雷达