一、防治龙卷风与飓风研究的新成果
（一）防治龙卷风灾害研究的新信息
1．分析中国龙卷风灾害的新发现
发现江苏苏北是国内强龙卷风多发区域。[120]2016年6月24日，中国新闻网报道，6月23日下午，江苏苏北地区盐城阜宁遭遇强对流天气，暴雨、冰雹和龙卷风联合袭击，受灾地区房屋倒损数量较多，电力通信设施被破坏，部分地区电力中断，通信基站无信号。具体损失正在进一步核实当中。
江苏苏北地区是中国强龙卷风多发地区。据统计，在1956年到2005年这50年间，江苏共发生过1070次龙卷风，平均每年21.4次。江苏的龙卷风风险性评价模型显示，虽然苏北地区发生龙卷风数量不及苏南，但是强龙卷的高发区集中于此。对此，江苏省气象台专家解释道，这是由于苏北地区地势低洼平坦、江河湖泊水网交织，处于亚热带和暖温带的气候过渡地带，易积聚不稳定能量，有助于强龙卷生成。
江苏省气象台专家分析本次龙卷风灾害成因时认为，23日，黄淮地区处于副高西北边缘，温度高，湿度大，对流潜势好。当天，盐城地区高空有冷涡配合低槽东移南下，中低层有低涡切变东移，地面有气旋，后部有冷空气。低层西南急流，中高层西北急流，存在强的风切变，在地面有强的风向风速辐合触发下，产生了龙卷风。
这次冰雹、龙卷风灾害性极端天气同时发生在江苏，专家表示，非常巧合，这是以往没有发生过的。
梳理最近10多年龙卷风在江苏留下的足迹，可以发现，龙卷风也有自己的独特喜好。最喜欢光顾的是高邮，其次为仪征、宝应、江都等。对此，扬州气象台专家分析，龙卷风极易在高邮形成的理由很简单，因为高邮地处平原最低洼处，像个大锅底，四周沟渠湖泊密布，容易为龙卷风的形成创造条件。由于地理环境特殊，不仅龙卷风等极端天气容易闯入高邮、宝应、仪征、江都等地，雷电天气也常往这些地方跑。
同时，专家认为，从更宏观的角度来看，强对流天气增多，成为了龙卷风的温床；而强对流天气增多的罪魁祸首，是全球气候变暖。
2．分析美国龙卷风灾害的新发现
⑴美国遭受龙卷风侵袭最多。[121]2016年6月26日，有关媒体报道，美国是世界上遭受龙卷风侵袭次数最多的国家，全世界有一半的龙卷风发生在美国。2016年，在美国已经有675个龙卷风报道，其中至少有453个得到确认。
龙卷风影响时间短、范围有限，但破坏力极大，是美国的第一大气象灾害。同时，也造成了美国每年不菲的经济损失。据统计，近十年来，美国一场龙卷风平均“卷走”120万美元。其中，损失最严重的为2011年，美国共发生1699场龙卷风，造成经济损失100亿美元。
⑵美国遭遇破坏力巨大的龙卷风。[122]2021年12月14日，有关媒体报道，12月10日夜间，美国中部6个州遭遇至少30场龙卷风袭击，截至13日已造成80多人死亡，且伤亡人数还在继续上升。大量建筑损毁，基础设施被破坏，经济损失惨重。
龙卷风是一种极其猛烈的天气现象，由快速旋转并造成直立中空管状的气流形成。按照“改良藤田级数”划分，龙卷风强度分EF0至EF5共6个等级。已有迹象表明，此次美国遭遇的龙卷风属于强烈至猛烈级别，即EF3、EF4或EF5级别。EF5是龙卷风的最高级别，风速可达每小时200英里（约每小时320公里）。雷达数据显示，此次龙卷风将碎片抛向了约9100米的高空，相当于一般商业飞机飞行的高度。由于此次龙卷风发生在夜间，大部分民众在睡觉，不能及时收到预警并应对，因此伤亡更加惨重。
美国气象学家表示，美国龙卷风通常发生在春季和夏季，在12月发生破坏力如此巨大的龙卷风极为罕见。美国全国广播公司报道称，此前最近一次发生在12月的EF5级别龙卷风可追溯至1957年。
据有关专家介绍，此次龙卷风是大气系统剧烈波动所致。10日，受灾地区出现反常高温，感觉更像在春季而不是12月中旬。罕见温暖天气与高湿度空气结合，为风暴形成提供了充足“燃料”。随着时间推移，风场增强，助推气流快速旋转，为形成龙卷风创造条件。当冷锋穿过受灾区域，与暖湿空气相互作用，激发出强对流风暴系统。上述因素叠加，为此次龙卷风的发生铺平道路。加之美国目前正受到拉尼娜现象影响，增加了整个密西西比河谷地区龙卷风的发生频率。
⑶袭击美国堪萨斯州的龙卷风摧毁数十座建筑。[123]2022年5月1日，美国媒体报道，一场强大的龙卷风4月29日席卷了美国堪萨斯州威奇托地区，导致安多弗市数十座建筑物被摧毁。
当时，龙卷风导致堪萨斯州超过2万户家庭和企业断电。安多弗市消防队表示，很多建筑都遭到严重破坏，一些房屋“完全被吹倒了”。虽然造成的损失很大，所幸4月30日只报告了少数人受伤。
威奇托气象局的初步调查显示，这次龙卷风评级为EF-3级，风速在每小时136英里～165英里。另据美国国家海洋和大气管理局风暴预测中心报告，4月29日总共发生了15场龙卷风，其中14场位于堪萨斯州与内布拉斯加州。
3．探索龙卷风增加原因的新见解
极端爆发龙卷风增加或与气候变化无关。[124]2016年12月1日，美国哥伦比亚大学气候科学家迈克尔·蒂皮特领导的研究小组在《科学》杂志网络版发表论文称，他们的分析表明，过去半个世纪里，袭击美国的极端爆发龙卷风数量已经翻了一番。这项研究同时也给人们带来一个大惊喜，那就是至少乍一看来，龙卷风爆发严重程度的增加似乎与气候变化无关。
研究小组把1965年至2015年的龙卷风统计数据作为考察对象，由于龙卷风的数量每年都会有很多变化，因此研究人员把这些数据每隔5年分为一组。通过仔细研究，他们发现了435次“极端爆发”。它们由十几个甚至更多的龙卷风组成集群，其风力足以对建筑物至少造成中度的破坏。
蒂皮特指出，在半个世纪中，这些极端爆发的龙卷风数量，出现了戏剧性的跃升。在1965年，最严重爆发一般包括约40个龙卷风，但在2015年，这个数字在统计学上已经发展到包括约80个贴近地面的龙卷风。
气象学家通常会使用一个参数帮助识别某一区域恶劣天气增强的风险，它被称为对流有效位能。这是衡量地球气候变暖趋势的一个指标，并且大多数的气候模型表明，随着全球气候变暖，对流有效位能也会增加。然而，当研究小组分析1979年(最早的数据)至2015年连续的美国日常对流有效位能评估时，他们并没有看到任何长期的增长。蒂皮特说：“这是一个意想不到的发现。”
但是，研究人员找到了另一个与龙卷风形成有关的大幅增加的危险因素：一个叫做风暴相对螺旋度的参数，它与地面和3000米高空之间不同高度上的风速及方向差异有关。当前的模型并没有发现这一参数会随着气候变暖而增加，然而这项新的研究显示近些年来情况确实如此。这反过来又意味着科学家可能并未完全理解风暴相对螺旋度与气候之间的关系。
龙卷风是大气中最强烈的涡旋现象，它是从雷雨云底伸向地面或水面的一种范围很小而风力极大的强风旋涡。常发生于夏季的雷雨天气时，尤以下午至傍晚最为多见，影响范围虽小，但破坏力极大。其形成过程为水蒸气上升到天空后冷凝，形成了云，在高空云团温度比较低，周围的水蒸气不断被冷却，体积也不断缩小，使得周围空气中的水蒸气不断补充因冷凝缩小后的剩余空间。由于云团下面上升的水蒸气是直向上升的，而水蒸气分子在上升过程中受冷，体积收缩越来越小，受地转偏向力作用，逐渐呈漏斗状，此时云下气体分子不断地补充到空间中去，气压差值越来越大，从而产生大风，周围一些空间的气体来时不均匀便形成龙卷风。
4．探索龙卷风预测的新方法
用次声波帮助预测龙卷风。[125]2018年5月，美国俄克拉何马州立大学机械与航天工程系，助理教授布瑞恩·埃尔宾主持的一个研究团队，在明尼苏达州举行的第175届美国声学会会议上报告说，他们一直在收集来自龙卷风的次声测量结果，从而在具有潜在破坏性的龙卷风来袭前，解码其中关于龙卷风形成过程和生命周期的信息。
次声波在人类无法听见的频率上振荡，但对于监控核爆炸极其有用，因为次声在地球大气中衰减得非常缓慢，以至于它能环绕地球多次。
20世纪90年代末和21世纪初，研究人员发现，龙卷风和其他地球物理事件也能产生在“近次声”(0.5～20赫兹)范围内的声音。产生龙卷风的风暴会在形成前的一个多小时释放次声。这促使研究人员开发出一种“监听”风暴的远程方法。
埃尔宾说：“通过监控数百英里之外的龙卷风，我们能减少错误警报率，并且甚至可能增加警报次数。这还意味着‘风暴猎人’不再需要靠它们太近。”
研究人员为“监听”大气中的次声，使用了3个次声扩音器。这些位于俄克拉何马州立大学的扩音器，以三角形排列，每个相距约200英尺。两个关键差异，把这些扩音器同人们曾经见过的扩音器区分开来。
埃尔宾介绍道：“一是它们更大，对较低频率更加敏感。二是我们需要消除风的噪音。我们把扩音器密封在拥有4个开口的容器内。”随后，该研究团队把龙卷风的次声，从风的噪声中解析出来。
确定造成龙卷风次声的流体机理，或能彻底改变气象学家的监控和预测方式，而这最终将拯救诸多生命。埃尔宾指出：“这尤其适用于并不以最大龙卷风著称，但频频遭受最严重伤亡的狄克西走廊。复杂的地形、不规则的道路模式和夜晚时分的龙卷风，阻止了‘风暴猎人’观测它们，因此对龙卷风次声的远程监控将提供宝贵信息。”
（二）防治飓风灾害研究的新信息
1．研究飓风灾害发生时间的新发现
⑴研究表明地球目前处于千年来的飓风高发期。[126]2009年8月13日，美国宾夕法尼亚州立大学等机构相关专家组成的一个研究小组，在《自然》杂志刊登论文说，近十年来飓风的频繁活动，与公元1000年前后的情况非常相似，目前正处于千年来的又一个飓风高发期，且全球变暖还可能进一步导致飓风活动增加。
研究人员使用两种不同方法，来推测过去1500年来的飓风活动：首先，飓风常常会把海洋沉积物带到湖泊或港湾中，利用碳同位素测年法来测量这些沉积物，可以推断出何时发生了多少飓风；另外，他们还根据1851年到2006年间的气象资料，建立了一个计算飓风活动的理论模型。
两种方法都显示，在公元1000年前后，存在一个飓风活动的高峰期，并且与近10年来的飓风活动高峰非常类似。大西洋上通常一年只有8次左右的飓风，而在2005年出现了15次，包括给美国新奥尔良市带来巨大灾难的飓风“卡特里娜”。
研究人员说，虽然近年来飓风活动增加与千年一遇的飓风活动高峰有关，但全球变暖也起到了推波助澜的作用。许多研究都显示，飓风活动增加与海洋表层水温上升有关，因此如果全球持续变暖，飓风活动还可能进一步增加。
飓风和台风都是具有巨大能量的热带气旋，只是因地域不同而名称不同。一般将发生在大西洋或北太平洋东部的热带气旋称为“飓风”，而将北太平洋西部、包括南中国海等处的热带气旋称为“台风”。
⑵发现北大西洋飓风季首次风暴时间出现提前趋势。[127]2022年8月，美国气候学专家瑞安·特鲁切卢特领导的研究小组，在《自然·通讯》杂志上发表的一篇气候变化研究论文指出，自1979年以来，北大西洋飓风季首次风暴的出现时间有提前趋势。该研究还发现，1900年至今，登陆美国的首个被命名风暴也有提前趋势。这些研究结果对于制定更好的应对和适应策略具有重要意义。
这篇论文写道，目前对北大西洋飓风季的定义于1965年正式确立，将飓风季的出现时间定在6月至11月。虽然这个时间段确实覆盖了该区域的大部分飓风，但北大西洋飓风季缺少一个更精确的定义，而且近来多个热带气旋的形成时间，都早于北大西洋飓风季的官方起始日期6月1日。
研究小组利用观测数据，分析了1979年至2020年大西洋热带气旋活动出现时间的变化，以及1900年至2020年美国风暴登陆风险的出现时间。他们的研究结果显示，自1979年以来，北大西洋被命名风暴的形成时间一直在提前，其速度为每10年提前5天以上。
研究人员还指出，自1900年以来，首个登陆美国的被命名风暴每10年提前约2天。他们认为，这种风暴提前发生的趋势，可能与大西洋西部地区的春季暖化有关，这种暖化也在同期有增加的趋势。
研究人员说，最新的研究结果表明，对北大西洋飓风季起始时间的定义，或能根据经验提到6月1日以前。他们指出，另一方面，海洋温度的上升或能让热带气旋提早形成，从而加剧有人居住陆块的热带气旋暴露。
2．研究飓风灾害发生地点的新发现
研究表明美国东海岸已成超强飓风滋生地。[128]2022年10月17日，美国能源部所属的西北太平洋国家实验室大气科学家卡提克·巴拉古鲁、梁丽蓉等人组成的研究小组，在《地球物理研究快报》杂志上发表论文称，他们研究发现，美国大西洋沿岸已成为超强飓风的滋生地，而如果人类继续依赖化石燃料的话，飓风可能会对世界各国沿海地区造成更沉重的打击。
这项研究发现，过去40年里，石油、天然气和煤炭燃烧产生的温室气体排放所引起的全球变暖，是导致美国东海岸风暴和洪水灾害日益严重的主要因素。风暴聚集起能量变得更快，官方向居民及时发出警告和疏散命令因而也愈发困难。
研究人员通过分析风暴活动及其形成条件发现，1979年至2018年期间，美国大西洋海岸附近飓风增强的速度显著攀升。
一场风暴的强度迅速增强需要近乎完美的自然条件，以前这种条件很难具备。现在研究人员发现，随着温室气体排放的增加，这种完美自然条件的组成部分，例如温暖的海洋表面、高湿度、低风切变和空气的旋转运动（涡度）等，已经变得越来越普遍。巴拉古鲁说：“美国东海岸近岸环境对飓风绝对变得更加有利，这与我们在该地区观察到的飓风强度的增强非常吻合。”
梁丽蓉接着说：“沿海地区飓风行为的变化，可能会影响世界各地的大量人口。”
预测模型显示，人类若不逐步淘汰化石燃料，遏制温室气体排放，这种破坏性的趋势似乎将继续下去。巴拉古鲁还特别指出，除了人类活动所导致的气候变化，自然因素确实发挥了作用，但程度较小。
3．研究飓风灾害加剧相关因素的新发现
⑴发现飓风强度与闪电频率有关。[129]2009年4月11日，以色列特拉维夫大学相关专家组成的一个研究小组，在《新科学家》网络版上发表成果称，他们研究发现，飓风是地球上毁灭性最强的恶劣天气之一，而其强度与闪电频率有关。这一研究成果，将有助于提高科学家今后预测飓风天气的准确率，从而防止大量人员伤亡和财产损失。
研究小组对2005年至2007年全球发生过的58次飓风进行了研究，结果发现，大约96%的飓风从形成到结束，其强度与闪电频率有重要关联，一般来讲，几次强闪电后约30小时，一场猛烈的飓风就会降临。
研究人员认为，与飓风“相伴而行”的闪电活动增加，可能使处于较低位置的对流层的湿度变大，结果导致飓风强度增大。目前，科学家在预测飓风可能的“行走路线”方面比较成功，但对飓风强度的预测还不够准确。研究人员希望，上述研究结果能帮助科学家提高预测飓风天气的准确率。
⑵研究表明人为气候变化造成飓风降雨增多。[130]2022年4月12日，美国石溪大学一个研究团队，在《自然·通讯》杂志上发表的一篇论文认为，与工业化前水平相比，人类引发的气候变化致2020年大西洋飓风季的小时降雨量增加多达10%。
2020年飓风季为有记录以来最活跃之一，被命名的风暴达30场。人类活动不断增加大气中的温室气体，过去的研究表明，与工业化前水平相比，2020年全球平均海表温度增加超过1℃。人们认为海表温度增加可能影响风暴强度和事件出现，但很难弄清对风暴参数的各种互相矛盾的气候影响。
该研究团队建模分析人为气候变化对海表温度的影响，认为2020年大西洋各处海表温度上升了0.4℃～0.9℃。然后，他们利用一种后报（与预报相反）的技术，以展示2020年北大西洋飓风季的极端降雨，在多大程度上是人为海温升高所致。他们发现，与工业革命前1850年情形相比，热带风暴级的极端3小时风暴降雨量（3小时降雨量）和极端3日累计降雨量（3天里的降雨量），分别增加了10%和5%。团队还表明，人为因素对飓风级风暴的影响分别为11%和8%。他们认为，这些发现表明，对灾区造成直接影响的飓风降雨增多存在着人为的起因。
4．研究防治飓风灾害的新对策
⑴开展防御飓风或龙卷风破坏的实验。[131]2013年9月，国外媒体报道，美国得克萨斯理工大学的学生们正通过实验室试验，试图防御飓风、龙卷风以及其他危险风暴带来的破坏。通过研究极端风暴如何形成、如何演化以及它们会造成什么样的破坏，工程师们能设计出更好的房屋结构来对抗它们。
在得克萨斯理工大学风力研究中心的碎片撞击实验室内，一些研究人员使用一种特制的高抗冲枪（最常见的风暴射弹）来朝着砖壁、避难所、保险柜射击，以证明这些目标材质和设计的强度。其他研究人员则竞相在飓风有可能会登陆的各地布置传感器，以便收集与风速、湿度等有关的数据。
2013年，得克萨斯理工大学2名研究生，甚至参与了联邦紧急管理局资助的研究项目，对这些暴风雨避险处在2013年5月份龙卷风袭击俄克拉何马州时的表现进行评估。
⑵开发出预测飓风灾害损失的评估模型。[132]2005年4月，英国伦敦大学学院的一个研究小组，在《自然》杂志上报告说，他们最近开发出的一种模型，能够预测每年7、8月份飓风损失是否超过平均水平，能为居住在美国东海岸的人们提供预警，并为保险公司进行风险评估。
此前开发的类似模型以海洋温度、北太平洋上方气压变化等变量为基础，能够计算出北大西洋上形成的飓风次数，却无法预测哪些时间形成的飓风会登陆美国东海岸。
研究人员说，他们采集了1950年至2003年间对流层风形成的数据。对流层是地球大气的最下层，在中纬度地区，位于地面至海拔约10公里高处。他们通过计算发现，夏季天空，大西洋上方的6个区域有持久稳定的风系，他们将其称作“操舵风”，操舵风决定着每一年飓风对人类的打击力量。
研究人员解释说，飓风在北大西洋热带地区形成时，如果遇到风向偏出陆地的操舵风，就会向海洋上方转移，不会对海岸线居民形成危险。如果遇到风向偏向陆地的操舵风，就会登陆海岸，造成损失。
研究人员表示，该模型预测每年飓风损失是否超过平均水平的准确率可达到74％。在向居民预警的同时，也可以减少金融风险和与飓风季相关的不确定性。研究人员说，保险公司如果长期使用这种模型，可以使保险费用降低30％。
⑶研制预测飓风准确率更高的新辐射计。[133]2016年10月，俄罗斯卫星通讯社报道，日前，俄国立核能大学莫斯科工程物理学院科研中心教授伊戈尔·亚申等科学家组成的研究小组，研制出独一无二的飓风μ介子辐射计和μ介子诊断法。μ介子是由宇宙粒子发生一系列变化转换而出现在地球大气层的基本粒子。新型辐射计可远距离察看飓风内部，预测气旋的形成和运行轨迹，以及风力的大小。
飓风是一种巨大气旋，中心气压低，气流速度快，是地球上危险且毁灭性很强的现象之一。温带气旋是由于相邻气团的温度和压力差别大而产生的；热带气旋则在海平面上方形成，由潮湿空气层蒸汽凝结而成，能量巨大。中级飓风一小时释放的能量，相当于约30兆瓦核爆炸的威力，这股力量在海上移动，最终能席卷岸边。据美国国家航空航天局的数据，全球约一亿人生活在飓风危险区。
考虑到飓风的破坏力，非常有必要对其进行准确预测。在人造地球卫星出现之前，飓风的唯一监测设备就是飞机。但即使是今天，卫星也不能提供全面信息，如确定飓风内部气压或准确风速。此外，浓密云层还可能妨碍其对气旋的观察。因此，尽管有卫星系统、传感器和雷达，飞机仍在预测飓风中发挥着重要作用。部分现代化的“飓风猎人”，是内部配有监测设备的无人机。早在2010年，美国国家航空航天局就开始使用“全球鹰”组成的小型无人机编队，对飓风进行监测。
目前，用现代的计算机技术可以建立相当准确的大气模型，这样一来，科学家可以通过分析各种来源的数据，预测气旋的进一步活动，一般气旋的平均“寿命”可达9至12天。尽管近年来，在飓风运行轨迹建模方面有了很大进步，但预测飓风的能力提高得并不多。预测不准确会导致不必要的人员伤亡和设施损毁，而无根据的悲观预测，则会让工厂白白停产，学校白白停课，还要中止采矿，撤离群众，花费大量财力。
为了解决上述问题，该研究小组提出自己的科研思路：大气变化是飓风产生和进一步活动的主要原因，因此，可以通过监测这些变化来观察气旋，预测它的各种进程。
亚申表示：“飓风μ介子辐射计，能够实时记录和分析由大气圈、磁层和大气层各方面引发的地球表面次级宇宙射线流的变换。我们研制的辐射计的独特之处在于，它可以实时恢复每个μ介子的径迹，进行μ介子射线成像(类似于X射线成像)。分析μ介子射线成像法，有助对太阳圈大片区域进行实时监测，控制海平面以上15公里至20公里以内的大气状态。”
研究人员还表示，新型辐射计可为准确预测飓风提供保障。监控俄罗斯(领土面积1710万平方公里)上空大气，需要4台飓风辐射计，而世界第二大洋大西洋的面积是9166万平方公里，约为俄罗斯面积的5倍。考虑到飓风不会出现在所有海平面上空，绝大多数热带气旋形成于南北纬10度至30度之间，监测这一区域所需的辐射计无需太多。
亚申表示，飓风辐射计不仅易于维护，也便于携带，可置于卡车内，必要时可以进行转移。但与会飞的“飓风猎人”不同，辐射计没有必要频繁转移，因为它能够远距离监测和分析气旋。
此前，μ介子检测器已经用于透视埃及金字塔。此外，它还将被用于查获核走私和监测火山活动的项目。研究小组希望，μ介子诊断法可为研究飓风作出应有贡献，帮助提高预测飓风威力的准确率，而这反过来将有助避免多余花费，在飓风发作的危险区甚至可以减少人员伤亡。
据介绍，该辐射计还能够预测太阳活动引起的太阳圈潜在危险现象、磁暴和其他自然灾害的活动变化。
二、防治风暴灾害研究的其他新成果
（一）防治台风灾害研究的新信息
1. 探索台风强度的新进展
⑴发现登陆台风强度增长最快。[134]2016年9月，美国加州大学圣迭戈分校梅伟和谢尚平等专家组成的一个研究小组，在《自然·地球科学》杂志上发表论文称，随着大气中温室气体浓度上升，洋面预期将进一步变暖，中国大陆、台湾地区以及韩国和日本因此可能在未来面临更具破坏性的台风。
由于现有数据中的不一致因素，地区性台风活动的强度变化一直很难识别，尤其是对两个最强的台风级别：人们在这两个级别识别出了相反的年风暴数量变化趋势。
该研究小组通过修正方法论差异，统一了数据，并发现过去38年间，台风显著地朝高强度方向转变。他们使用了聚类分析方法，发现与停留在海面上的台风相比，登陆台风的增强明显更强。他们认为，这些变化来源于增强速度加快，而非速度保持一致而增强时间延长。
⑵揭示粤港澳大湾区台风强度的变化及机制。[135]2022年5月，中国科学院南海海洋研究所热带海洋环境国家重点实验室研究员王春在领导的研究团队，在《气候动力学》杂志发表论文称，前人对南海热带气旋的研究多集中在其生成频数上，而他们采用新视角，揭示影响粤港澳大湾区台风强度的年代际变化及其机制。
研究人员对1977～2018年6～11月热带气旋高发季，生成于南海，或生成于西太平洋进入南海的热带气旋强度，依据年最高强度和年平均强度的变化进行探究，发现南海热带气旋强度存在两个高强度期：1977～1993（P1）和2006～2018（P3），一个低强度期：1994～2002（P2）。两个高强度期P1和P3与低强度期P2相比，南海热带气旋强度的年最高强度和年平均强度，均显著增强。值得注意的是，近十多年来（2006～2018），南海热带气旋处于高强度时期。
进一步分析表明，和P2时期相比，P1和P3时期热带气旋的生成位置偏东，因此，强化持续时间偏长，有利于热带气旋强度的增强。垂向水汽输运也是影响强度年代际变化的一个因子。P2时期，中层相对湿度低，垂向上又存在向下的运动异常，不利于热带气旋的发展，而P1和P3时期则相反。
该研究揭示了南海热带气旋强度的年代际变化，并对其年代际变化给出了物理解释。相关研究的开展，能提升对于南海热带气旋活动规律的认识，进而服务于粤港澳大湾区和防灾减灾国家战略。
2. 探索台风影响的新进展
推测台风可触发无法觉察的慢地震。[136]2009年6月，美国卡内基科学研究院艾伦·林德、塞尔温·萨克斯等专家组成的一个研究小组，在《自然》杂志上发表研究报告称，他们研究发现，台风能够触发在地面上无法觉察的慢地震。
研究人员说，在位于台湾的一个地震活跃区，台风引起的气压变化，最终松开了断层这匹“野马”的缰绳。这种温和释放引发的地震，其能量会在几小时而不是几秒钟内消耗殆尽，因此不会潜在地产生破坏性影响。研究人员认为，这可以解释，为什么这一地区发生大地震的次数相对较少。
该研究小组在研究过程中，对台湾东部两个相互碰撞的构造板块进行了监测。他们使用的监测工具是3个钻孔应变计，其中一种是可钻入地下深处的高敏度测量仪器。萨克斯表示：“应变计探测到无法觉察的岩石移动和变形。”
据悉，3个钻孔应变计，共探测到20次慢地震，持续时间较短的只有几个小时，较长的可超过一天。在这些慢地震中，其中有11次与台风同时发生。
林德等人的发现，能够为解释这一地区发生大地震次数相对较少的原因，提供线索。在这一地区，两个相互撞击的板块迅速移动，由它们形成的山脉每年以近4毫米的速度“增高”。林德表示，这些山脉几乎就像是一个个“正在生长的蘑菇”。他说：“但令人感到吃惊的是，这一地区并没有发生过超大地震，大地震发生次数也相对较少。相比之下，日本西南部的南开海槽板块汇聚速度为每年4厘米左右，导致所在地区每100年至150年，就会发生一次8级地震。”
林德称：“台湾南部地区出现的地震活动，由同样两个板块汇聚导致，这里的菲律宾海板块和欧亚板块汇聚速度，是南开海槽的两倍。当地断层或多或少地受到恒应变及压力增大影响。”根据他的描述，断层从东海岸附近地区向西骤然下沉，因此位于陆地以下，受到恒应变影响的向陆面，则向上运动。
当台风在陆地上穿过时，陆上气压降低。气压的微小变化最终触发断层活动，允许它发生移动。林德说：“但这种变化非常小。由于台风扮演了一个触发器角色，断层一定处于接近破裂的不稳定状态。”但在地面上，我们“完全察觉不到”这种方式频繁引发的慢地震。林德认为，他们有理由得出这样一种推测，慢地震的频繁发生，可能降低了级别更高、破坏性更大的地震发生频率。但要证明这一点却面临极高的难度。
3. 探索提高台风预测水平的新进展
发现利用人工智能技术可提前预测台风。[137]2019年2月，日本海洋研究机构和九州大学共同组成的一个研究小组，在《地球与行星科学进展》杂志网络版发表研究成果称，他们利用人工智能深度学习技术，开发出从全球云系统分辨率模型气候实验数据中，高精度识别热带低气压征兆云的方法。该方法可识别出夏季西北太平洋热带低气压发生一周前的征兆，有助于提前预测可能产生的台风。
预测台风和飓风等热带低气压的发生，一般是通过卫星观测和监视云的演变过程，对观测数据进行气象模型模拟。但大气现象非线性极强，不同的气象模型预测的未来气象结果，会出现非常大的偏差。近年来人工智能技术飞速发展，可根据大数据中的特定类型进行深度学习，检测特定现象，从而应用于具有不确定性的气象领域。
利用深度学习获得更高的识别精度，对每一种气象类型都需要超过数千张图片的大量数据。研究小组首先利用热带低气压跟踪算法，把全球云系统分辨率模型20年积累的气候实验数据，制成5万张热带低气压初始云及演变中的热带低气压云图片，再加上100万张未演变成热带低气压的低气压云图片，共105万张图片组成10组学习数据，利用深度卷积神经网络的机器学习，生成不同特征的10种识别器，然后构筑出可对10种识别器结果进行综合评价的集合识别器。
该方法还可对台风路径和强度进行预测，并预测暴雨的发生。研究小组表示，今后他们将以深度学习为代表的人工智能技术，融合数据驱动方法和模型驱动方法，开展新的海洋地球大数据分析。
（二）防治尘卷风与冬季风暴研究的新信息
1. 探索尘卷风防治的新进展
甘肃突发卷伤孩子的尘卷风。[138]2016年4月22日，《科技日报》报道，4月20日下午16时25分，甘肃瓜州县源泉小学塑胶运动场突发漩涡气流，并将一名正在参加运动会的小学生卷起，所幸的是，小学生被甩下只是后脑轻微受伤，并无大碍。专家说，这场突如其来的风暴不是龙卷风，而是尘卷风。
中央气象台工程师胜杰介绍道，由雷暴云底伸展至地面的漏斗状云产生的强烈的旋风称为龙卷风，属于云层中强烈雷暴的产物。而尘卷风则是由地面强烈增温而生成的旋转对流运动，以卷起地面尘沙和轻小物体形成旋转的尘柱为特征。尘卷风首先从地面形成，再向空中发展。与龙卷风不同的是，尘卷风风柱一般在10多米，极少的尘卷风高度能达到100多米。此外，尘卷风影响范围很小，直径只有几米，最长的才有10多米。尘卷风一般形成几分钟就会消失。
南京信息工程大学大气物理学院教授赵天良研究尘卷风多年，他说，龙卷风和尘卷风最大的区别是形成原因，龙卷风是强降水和雷雨大风等强对流天气形成，而尘卷风往往在晴朗天气形成。晴朗天气下地表局部增热不均匀时，会造成局部气流变化，形成尘卷风。一般形成在开阔干燥处，多见于草场、沙漠等地方，随着气温的不断攀升，发生尘卷风的机会也会增加。实际上，在北方地区发生尘卷风的概率是非常高的。
赵天良指出，引起巨大破坏力的尘卷风几乎不可能发生，本次卷起孩子的尘卷风非常罕见。尘卷风遇到阻隔物就会消失。随着城市设施完善和荒漠化有效治理，这种天气现象会越来越少。
2. 探索冬季风暴防治的新进展
冬季风暴“尤尼斯”登陆西欧。[139]2022年2月19日，中国新闻网报道，冬季风暴“尤尼斯”18日“气势汹汹”登陆荷兰、比利时等西欧国家，造成至少5人死伤；风暴还令航班取消，铁路停止运输，公路因事故不断陷入混乱。
当地时间18日下午，“尤尼斯”登陆荷兰，阵风风速一度高达每小时150公里，为此当局向弗里斯兰省、泽兰省、北荷兰省、南荷兰省等多个省份发布红色预警，敦促居民留在家中，切勿驾车上路。
截至当地时间18日晚，荷兰多地报告人员伤亡消息，其中首都阿姆斯特丹及周边地区至少3人被风暴吹倒的大树砸中后身亡，北部格罗宁根市一名摩托车司机撞上被风暴吹倒的大树后身亡，北布拉班特省一名年长女性被风暴吹倒的大树砸中后全身多处骨折。
出于安全考虑，阿姆斯特丹史基浦机场18日取消300多架航班，进出荷兰的国内和国际列车全部停运，境内高速干道多条路段因翻车事故或路边树木被吹倒被迫关闭，交通陷入混乱状态。
据荷兰通讯社等媒体报道，在北布拉班特省、南荷兰省等地，风暴还对建筑造成破坏，包括房屋屋顶被掀翻、外墙被吹塌、太阳能板被吹落等，一些地方的居民被迫从家中疏散。
在比利时，当局18日对东佛兰德、西佛兰德等沿海省份发布次一级的橙色预警，敦促公众外出警惕可能被吹倒的树木或其他飞行物；首都布鲁塞尔出于安全考虑关闭森林、公园等场所，以防强风吹倒树木造成人员伤亡。
当地时间18日下午，随着“尤尼斯”登陆比利时，进出东佛兰德省、西佛兰德省、第二大城市安特卫普的列车全部停运；为确保学生安全，当地多数中小学安排18日中午提前放学，安特卫普大学也在18日下午停课。
（三）研究热带气旋危害的新信息
1. 探索热带气旋移动速度的新发现
发现全球热带气旋移动速度出现减缓现象。[140]2018年6月7日，美国国家海洋与大气管理局国家环境信息中心专家詹姆斯·科辛，在《自然》杂志上发表的论文称，热带气旋的移动速度在过去70年里大约减慢了一成。论文还指出，部分陆地地区的热带气旋降速明显，因此导致与风暴有关的破坏的可能性增加。
预计全球变暖会增加最强热带气旋的严重程度，但也可能会带来其他更严重的影响，例如夏季热带大气环流的普遍减弱。除了环流变化之外，人为造成的气候变暖还会导致大气水汽容量的增加，预计会增加降水率。随着全球气温的上升，预计热带气旋中心附近的降雨率也会增加。
科辛分析了热带气旋记录，表明在全球范围内，热带气旋的移动速度在1949年至2016年期间减缓了约10%，而在一些陆地地区减缓幅度更为显著。科辛发现，受西北太平洋和北大西洋热带气旋影响的陆地地区分别大幅放缓30%和20%，澳大利亚地区的放缓幅度达19%。他总结说，即使不考虑风暴强弱的变化，热带气旋在特定地区的停留时间也在加长，极端降雨和风暴引发的损害可能增加。
2. 探索热带气旋与风暴灾害关系的新发现
发现热带气旋移动减缓导致风暴灾害增加。[141]2018年6月，美国国家海洋与大气管理局环境信息中心科学家詹姆斯·科辛主持的研究小组，近日在《自然》杂志发表的一项气候科学研究报告称，他们发现，热带气旋的移动速度，在过去70年里减慢了大约10%，部分陆地地区的热带气旋降速明显，导致与风暴有关的灾害可能性增加。
热带气旋是指发生在热带、亚热带地区海面上的气旋性环流，是地球物理环境中最具破坏性的天气系统之一。一个热带气旋每天释放的能量，比所有人类的发电机加起来还高200倍，因而强烈热带气旋会形成狂风、巨浪，并伴随暴雨、风暴潮来临，造成严重灾害。不过，气象学界对影响热带气旋发展因素的了解仍不全面，所以人类对于预测热带气旋的强度还没有较大把握。
科学家曾预计，全球变暖会增加最强热带气旋的严重程度，但也可能会带来其他更严重的影响，例如夏季热带大气环流的普遍减弱。除了环流变化之外，人为造成的气候变暖还会导致大气水汽容量的增加，预计会增加降水率。随着全球气温的上升，热带气旋中心附近的降雨率也会增加。
此次，科辛研究小组详细评估了热带气旋记录。研究表明，在全球范围内，热带气旋的移动速度，在1949年至2016年期间减缓了约10%，而在一些陆地地区减缓幅度更为显著。
研究人员发现，受西北太平洋和北大西洋热带气旋影响的陆地地区，分别大幅放缓30%和20%，澳大利亚地区的放缓幅度达19%。在论文随附的新闻与观点文章中，美国劳伦斯伯克利国家实验室科学家克里斯丁·帕特里克拉总结称，即使不考虑风暴强弱的变化，热带气旋在特定地区的停留时间也在加长，这意味着极端降雨和风暴引发的损害可能增加。
（四）研究风暴灾害防治的新对策
1．设计出具有抗风抗震功能的大楼[142]
2006年7月，科学生活网报道，城市中的高楼看似十分坚固，然而，实际上越是高大的建筑，就越受到高空强风冲击问题的困扰。不过，在美国麻省理工学院一个建筑设计小组，他们采用最新设计的一种建筑结构模型，可能会在未来有效地解决高大建筑的抗风抗震问题。
如果有人近期拜访麻省理工学院，他就会看到这座建立在该校工程研究中心草坪上的迷你建筑，相当引人注目。这不仅因为它的样子看起来有些奇怪，还因为这座总重超过300公斤，高度超过10米的建筑，居然会像稻草一样随风飘动，不过虽然看起来有些摇摇欲坠的样子，但是别担心，它可绝对不会真的倒下来。
如果仔细观察这座建筑就会发现，除了传统的钢架结构，建筑中还有许多上下连通的管子，而这就是这项发明的关键。
事实上传统的高大型建筑，主要是以结构的强度来保证稳固的，但是相对风力以及地质运动这些强大的自然力来说，仅仅依靠钢筋水泥的强劲“骨骼”是不够的，这个小组的设计理念就是为建筑增加“肌肉”，这些管子就是抗风建筑的肌肉部分。
研究人员把这种管子称作“空气促进器”，它实际上是一种能够随着压力而膨胀、收缩的空气弹簧。这些连接在钢架结构之间的气体弹簧，当强风吹击建筑的时候，就会被伸长，换句话说，这种装置能够微细的改变建筑物的整体长度。从而让建筑物在8英尺左右的范围内扭曲或者微微的变形，建筑倾斜的角度越大，空气弹簧的拉伸力就越大，而风力却因为不能保证水平作用在建筑的垂直面，而不能发挥全部的冲击力。
这样建筑就不用直接的对抗强风的冲击力，而是能用较小的结构强度对抗更大的风力。相对的建筑耗费的结构成本，也能在更加保证安全的情况下大大降低。
由于设计上的创新，这项建筑获得了麻省理工学院建筑设计大奖，不过要想让这种建筑投入实际的应用，还需要一定的时间，这项比赛的总评审之一的奥克森多夫说：“人体对于加速度的变化是相当敏感的，就目前的研究来说，我们还没办法让居住在这种大厦中的人完全感受不到这种扭曲的变化。”但是，他也补充说：“不过，对于一些高大的非居住用的地标性建筑，这项发明还是相当有用的。”
2．研制出外形似战机的可抗十级强风雨伞[143]
2007年3月，国外媒体报道，不少人都有在暴风雨中被吹翻雨伞的狼狈经历，荷兰一家制造商近日推出一款新型雨伞，可抵挡十级强风，即便大风吹得树倒屋塌，它也永不“反骨”，被科学家形容是终极防风雨伞。
这把防风雨伞不但曾在风洞中接受测试，还得到曾负责检验飞机机翼及奥运速度滑冰设备的流体动力学家验证。结果显示，这种新式防风雨伞在面对十级强风也绝不“反骨”，不会像普通雨伞一样在狂风中弃主人不顾。
防风雨伞的外形就像美军隐形轰炸机，伞篷采用“前短后长”不对称设计，在保证使用者视线不会阻挡的同时，背部也不会被伞面滴下的雨水弄湿。
在流线型设计下，防风雨伞伞面经常保持干爽；以铝制成的伞骨，令雨伞拿着十分轻巧。难怪这家制造商宣称，这款防风雨伞，是自从1700年前中国人发明可折合雨伞后，取得的最重大突破。
3．设计出可潜入强风暴的彪悍无人机[144]
2013年6月，物理学家组织网报道，美国俄克拉何马州立大学开发机械和航空航天工程技术学院教授詹姆·雅各布、科学和技术秘书斯蒂芬等人组成的一个研究团队，设计出一种可直接潜入最恶劣暴风雨之中的彪悍无人机，能在第一时间发回实时详细数据以及预报。
斯蒂芬说：“俄克拉何马州是龙卷风走廊的中心，已经连续7次遭到风速超过每小时320公里龙卷风的重创，而5月20日在摩尔镇造成24人死亡的龙卷风就是其中之一，阿拉巴马州则经历了迄今强度最厉害的EF5级别的风暴。基于这些因素，这里是最适合研究龙卷风的地方，也是世界上最好的天然实验室。”
设计者估计，该无人机大约会在5年内实际操作，如果一切按计划进行，它将深入一场龙卷风内部，收集湿度、压力和温度数据，并在此基础上增加提前预测恶劣天气时间的关键细节。雅各布说：“可以通过装备无人机来回答气象学上的最紧迫问题，例如，为什么一个风暴会酿成一次龙卷风而其他的不会？”
但立即应用此技术还存在一定的障碍，其中包括目前美国联邦航空管理局的规定，比如需要获得使用授权，以及确保飞机在美国领空安全启动。该机构的法规还要求在任何时候都能看到飞机的机身，限制范围在1.6千米至3.2千米以内，因此开发者正设法让使用方能够通过卫星链路查看数据，以锁定飞机踪迹。
雅各布说：“该技术已经真正达到我们想要做的。而在未来，无人机可以用来监视野火和发送信息给消防人员，因为它们不会被大火燎退，而是可以飞越农家作物，分程传递火灾势头的照片。显然，这是一个非常有意义的项目，可以帮助避免更多悲剧的发生。”
