超級氣旋辛拉庫引發了從太空中可以看到的大氣重力波

2026年4月中旬，強烈颱風辛拉庫橫掃北太平洋，為馬裡亞納群島帶來暴雨和洪水。這場風暴達到了「猛烈颱風」級別，這是日本氣象廳使用的最高級別，大致相當於薩菲爾-辛普森風級的5級颶風。

氣象學家指出，今年早些時候，太平洋這一地區只有少數強烈風暴發生。

隨著辛拉庫颶風在開闊水域上空增強，衛星開始偵測到其影響超出了風暴本身範圍的跡象。颶風不僅重塑了海洋表面的狀況，也擾亂了數英里外的大氣層。

衛星捕獲罕見的大氣重力波

NOAA-20 衛星上的 VIIRS（可見紅外線成像輻射計陣列）儀器收集的夜間影像顯示，大氣重力波從風暴中向外輻射。

這些波浪類似於石頭落入池塘時產生的漣漪。在這種情況下，它們透過一種稱為中間層氣輝的現象變得可見。當白天吸收陽光能量的原子和分子在天黑後以光的形式釋放多餘的能量時，就會發生氣輝。

科學家早就知道，強烈的熱帶氣旋會在其眼壁附近產生強烈的對流。風暴中釋放的熱量助長了被稱為「熱塔」的高聳積雲。這些雲可以延伸到對流層（地球大氣層的下層）之外，並產生向上傳播到平流層和中間層的波。

先前的研究發現，當熱帶氣旋加強時，重力波出現的頻率會更高。辛拉庫遵循了這種模式。在衛星影像拍攝前的24小時內，風暴強度從2級顯著增強至5級。

「我們看到波浪以錐形的形式徑向向上傳播，」西北研究協會首席研究員瓊·亞歷山大說。

亞歷山大說，她對風暴上方的中間層氣輝中近乎完美的光環感到驚訝。通常，高層大氣中的風可以在重力波到達這些高度之前減弱或散射它們。然而，2026 年 4 月辛拉科緯度相對較弱的平流層風可能會使波浪保持完整。

有利的條件揭示了大氣環

觀看條件也扮演了重要角色。

VIIRS 晝夜波段可以偵測中間層氣輝和反射月光。 4 月 12 日，月球只有 25% 被照亮。這意味著存在一些從低層大氣雲層反射的月光，但不足以克服微弱的氣輝訊號。

辛拉庫產生的重力波已在大氣層的多個層中被觀測到。 4 月 13 日，美國太空總署 Aqua 衛星上的 AIRS（大氣紅外線探測器）儀器在平流層下部探測到了波浪。

4月14日收集的觀測資料中再次出現了獨特的波紋圖案，顯示風暴對大氣的影響持續了幾天。

為什麼重力波對於天氣預報很重要？

科學家表示，研究熱帶氣旋產生的重力波不僅僅是為了了解有趣的大氣現象。

亞歷山大表示，這些波浪最終可以幫助預報員確定風暴何時迅速加劇，特別是在直接觀測有限的偏遠海洋地區。

亞歷山大說：“我們想利用重力波來告訴我們風暴是否正在加劇，但這可能很難知道，尤其是在公海上。”

她和她的同事認為，配備適當紅外線成像技術的地球靜止衛星可以持續監測重力波，並為熱帶氣旋的發展提供新的見解。

從冬季預報到太空天氣

重力波在更大的大氣過程中也扮演著重要角色。

西北研究協會的另一位高級研究科學家勞拉·霍爾特說，天氣模型需要考慮平流層中發生的情況。平流層風型影響長期預報，包括北半球下一個冬季天氣狀況的預報。

熱帶氣旋可以產生重大影響，因為它們強大、持續的對流不斷地將重力波推入平流層。

影響可能會進一步擴大。

「有一段時間，人們在離子天氣中看到了龍捲風的跡象，」霍爾特說。

重力波可以引發電離層擾動，電離層擾動是等離子體密度的大規模波動。在某些情況下，它也可能有助於等離子體氣泡的形成。這兩種現像都會幹擾衛星訊號和無線電通訊。

「特別是對於太空天氣，像熱帶氣旋這樣的單一事件可能非常重要，」霍爾特補充道。

對超級颱風辛拉庫的觀測突顯了強大的風暴如何影響從海洋表面延伸到太空邊緣的大氣層，為科學家提供有關天氣、氣候和依賴天空穩定條件的技術的寶貴線索。