颶風帕特里夏的氣象歷史

**颶風派翠莎**（英語：**Hurricane Patricia**）為 2015 年大西洋颶風季第 24 個被命名的風暴，是 2015 年度全球最強及西半球有記錄以來最強的熱帶氣旋，亦是全球有記錄以來第二強的熱帶氣旋。派翠莎的接近中心最高持續風速為每小時 345 公里（以 1 分鐘平均風速計算），打破 2013 年颱風海燕、2016 年颱風莫蘭蒂、2020 年颱風天鵝及 2021 年颱風舒力基之每小時 315 公里紀錄，是全球有記錄以來 1 分鐘平均風速最高的熱帶氣旋。派翠莎的海平面氣壓為 872 毫巴（百帕，25.75 英寸汞柱），是全球有記錄以來氣壓第二低的熱帶氣旋，僅次於 1979 年颱風狄普的 870 毫巴（百帕，25.69 英寸汞柱）。

## 源起

2015 年 10 月 11 日，一片擾動天氣區經中美洲進入東太平洋。接下來幾天裡，系統緩慢移動，逐漸組織成中美洲環流（大規模的季風式環流）。在此期間，有東風波穿越加勒比海，於 10 月 15 日抵達中美洲，兩個系統於次日在特萬特佩克灣附近融合。中美洲環流西側的台宛太白風和冷鋒後方的反氣旋氣流相互影響，令系統的渦量增強，並在 10 月 17 日催生出細長的低氣壓區。系統規模非常龐大，覆蓋範圍從尤卡坦半島向東太平洋延伸數百英里之多。系統關聯有巨大但雜亂無章的對流區，並且規模當天還在繼續擴大。此外，強烈的馬登－朱利安振盪（這種氣候格局通常伴隨著熱帶天氣活動增長）也可能令系統所在洋面的外部環境變得更有利於進一步發展。

10 月 18 日，系統在特萬特佩克灣南部行進期間逐漸聚攏，發展出規模較小但層次分明的環流，關聯的對流也逐漸向中心靠攏。不久後，系統受到另一陣台宛太白風的衝擊，發展成熱帶低氣壓的時間因此延遲。低氣壓很快轉移到系統東北部，同有助系統發展的台宛太白風東側對齊。10 月 20 日清晨，大範圍的氣旋式環流內形成層次分明的小規模環流。隨著深層對流逐漸增長，美國國家颶風中心估計系統於協調世界時早上 6 點在墨西哥瓦哈卡州薩利納克魯斯（Salina Cruz）東南偏南方向約 335 公里海域組織成第二十 E 號熱帶低氣壓。

## 急劇強化

受北側的中層高壓脊和持續不斷的台宛太白風影響，剛剛成型的熱帶低氣壓在 10 月 20 日當天緩慢朝西南偏西方向移動，並因外界環境傾向有利而穩步增強。10 月 21 日，氣旋達到熱帶風暴強度，美國國家颶風中心因此用「派翠莎」（Patricia）為其命名。10 月 21 日的絕大部分時間裡，風暴行經洋面的空氣都更加乾燥和穩定，水溫也比較低，這些因素都不利於熱帶氣旋強化。派翠莎接下來有大幅消退，帶狀特徵逐漸消散，下層環流也變得模糊不清。當天夜間，所有阻礙氣旋發展的因素都已消失，派翠莎上空隨即出現對流大爆發，形成中心密集雲團。在此期間，風暴開始加速向西北偏西方向前進。

由於外界環境中的風切變很少，海面溫度異常之高（達到 30.5 至 31°C），空氣濕度也很高，這樣的條件對於熱帶氣旋發展非常有利。10 月 21 日晚，風暴強度開始呈現戲劇性增長，並且一直持續到 10 月 23 日。UTC10 月 22 日凌晨 0 點剛過，派翠莎就在墨西哥阿卡普爾科以南約 370 公里洋面達到薩菲爾 - 辛普森颶風等級下的一級颶風標準，不但有顯著的深層對流和層次分明的帶狀特徵，還在逐漸發展出風眼。接下來 12 小時裡，由強烈對流組成的圓環中央形成非常清晰的風眼，其直徑約為 19 公里，颶風頂端雲層的溫度也降至零下 80 到 90°C，美國國家颶風中心稱風暴此時的結構幾乎完全對稱。颶風獵人偵察機測得的數據表明，氣旋在 UTC 下午 18 點時已經達到四級颶風強度，估計此時其持續風速為每小時 215 公里，中心氣壓已降至 957 毫巴（百帕，28.26 英寸汞柱）。

### 預測誤差

雖然氣象機構準確預計派翠莎會快速增強，但對其實際強度和增強速度的預測卻同實際情況相差甚遠。早在氣旋尚處熱帶低氣壓階段時，美國國家颶風中心的多位天氣學家就在針對系統的首份公告中指出系統有快速增強的可能，稱阻礙其強化趨勢的唯一因素僅在於風暴的內層核心會如何組織成型。但由於出現技術失誤，美國國家颶風中心未能在派翠莎進入爆發性增強期前啟用颶風強度統計預測方案。這很可能導致該機構的預測誤差進一步增大。氣象部門對這場風暴強度的預測一直趨於保守，直到派翠莎已進入爆發性增強期後才開始明確顯示出戲劇性的強化趨勢。

UTC10 月 22 日凌晨 3 點，美國國家颶風中心預計氣旋會在 36 小時內達到大型颶風強度，但派翠莎實際上在不到 15 小時後就已超越其預測峰值。該機構起初也沒有預料到風暴會成為五級颶風，等到發布公告宣布派翠莎會增強至五級標準時，氣旋實際上已經達到五級強度。不過，美國國家颶風中心曾在颶風達到五級強度前不久發布中間級公告，稱「派翠莎可能會在深夜成為五級颶風」。這種預測誤差偏大的趨勢還在颶風爆發性增強期間持續，導致美國國家颶風中心在包括 48 小時預報在內的多種預測上誤差幅度居高不下，甚至創下該機構 1988 年接手東太平洋熱帶氣旋預警職責以來準確度最低的預報紀錄。所有的計算機預測模型都出現嚴重錯誤，其中絕大多數比美國國家颶風中心的正式預測還要離譜。沒有任何模型準確預報風暴的增強幅度和速度，其中又以歐洲中期天氣預報中心的 EMXI 模型的平均誤差幅度最大，48 小時預報的風速差距高達每小時 158.5 公里。

## 最高強度

10 月 22 日深夜至 23 日凌晨，氣旋因抵達中層高壓脊的西部邊緣而轉向西北，前進速度也相應放緩。颶風的快速增強趨勢持續到 10 月 23 日，UTC 凌晨 0 點時就已達到五級颶風標準，估計此時其風速為每小時 280 公里。對流溫度還在進一步下降，截至 UTC 凌晨 3 點，直徑 13 公里的風眼周圍環繞的頂層雲系溫度已降至零下 90°C 以下。前後 24 小時間，派翠莎的持續風力時速升幅達 195 公里，中心氣壓降幅 95 毫巴（百帕，2.81 英寸汞柱）。UTC 早上 6 點左右，美國空軍預備役偵察機在飛行高度層測得的風速為每小時 356 公里，同時機上的步進頻率微波輻射計還測得每小時 340 公里的海面風速。此外，這架偵察機於 UTC 早上 6 點 45 分左右向風暴投放的最後一個投落送所測數據表明派翠莎此時的中心氣壓僅有 879 毫巴（百帕，25.96 英寸汞柱）。偵察機在此次任務期間三次測量風暴氣壓，結果表明派翠莎的氣壓還在以每小時多於 7 毫巴（百帕，0.21 英寸汞柱）的速度下降，飛機離開後，颶風仍在急劇發展。另外，此次偵察任務獲得的數據還表明風暴的氣壓梯度極大，達到每海里 24 毫巴（百帕，0.71 英寸汞柱），是有紀錄以來最大的氣壓梯度之一。

從衛星圖像上看，颶風派翠莎的層次組織還在繼續改善，變得越來越清晰，美國國家颶風中心認為氣旋於 UTC10 月 23 日中午 12 點左右在墨西哥曼薩尼約西南方向約 240 公里海域達到最高強度。估計此時其最大持續風速達每小時 345 公里，中心氣壓 872 毫巴（百帕，25.75 英寸汞柱），派翠莎由此成為有紀錄以來強度第二高的熱帶氣旋，僅次於 1979 年的颱風狄普。從這天早上偵察機所測數據來看，這場颶風的最低氣壓有可能低於狄普創下的 870 毫巴紀錄，但由於缺乏直接觀測數據支持，氣象機構無法作出確定判斷。達到最高強度時，派翠莎強烈的風暴核心部分直徑約為 40 公里，最大風速半徑只有 11 公里。

接下來六小時裡，氣旋強度基本保持不變，並在下加利福尼亞半島上空的短波槽影響下轉向東北，前進速度也有提升。UTC 下午 18 點左右，另一架偵察機測得颶風的中心氣壓為 879 毫巴（百帕，25.96 英寸汞柱）。偵察機當時受到上升和下降氣流引發的強烈湍流衝擊，機組成員遭遇的最強 G 力分別為 + 3.0 和 - 1.5。

## 登陸及消散

10 月 23 日晚，雷達圖像顯示氣旋內有另一層風眼牆在原有風眼牆外側形成，表明風暴正進入眼牆置換周期。偵察機在最後一次經過颶風時測得飛行高度層風力時速已下降 95 公里，並且系統氣壓還在以每小時 8 毫巴（百帕，0.24 英寸汞柱）的速度回升。進入眼牆置換周期的同時，派翠莎遭遇的西南向風切變也有增長，導致氣旋的消退速度進一步加快。颶風的風眼很快被雲層填充，隨之而來的是前所未有的弱化趨勢。

UTC23 點，風暴以風力時速 240 公里、中心氣壓估計為 932 毫巴（百帕，27.49 英寸汞柱）的強度從墨西哥曼薩尼約西北偏西方向約 85 公里的奎克斯馬拉（Cuixmala）附近登陸，派翠莎由此超越 1959 年的無名颶風和 1976 年的颶風瑪德琳，成為有紀錄以來襲擊墨西哥太平洋海岸時最強烈的颶風。雖然在實際操作上認為派翠莎登陸時的風力時速為 270 公里，氣壓 920 毫巴（百帕，27.17 英寸汞柱），仍屬五級颶風，對現有數據的再次分析表明颶風比原先想像的更迅速地減弱：位於奎克斯馬拉的自動氣象站測得 934.2 毫巴（百帕，27.54 英寸汞柱）的氣壓值。哈利斯科州村莊埃米利亞諾・薩帕塔（Emiliano Zapata）一度位於風眼內，當地風暴追逐者在此期間測得 937.8 毫巴（27.7 英寸汞柱）的氣壓值，這一觀測數據說明氣旋產生的氣壓梯度為每海里 11 毫巴（百帕，0.32 英寸汞柱）。

雖然派翠莎登陸時的氣壓有多方觀測數據對照，但其風速相對而言卻不夠明朗，每小時 240 公里這一數值是根據德沃夏克分析法測算出氣壓回升 54 毫巴（百帕，1.59 英寸汞柱）後推導得出。根據另一公式測算，風暴登陸時的風力時速也可能是 237 公里。美國國家海洋和大氣管理局位於查梅拉－奎克斯馬拉生物圈保護區海拔 85 米位置的自動氣象站測得的持續風速為每小時 298 公里，最大陣風時速更達 340 公里。這間氣象站獲取的其它原始數據表明派翠莎此時的持續風速高達每小時 428 公里，最強陣風時速 1831 公里，氣象機構認為這些數據太過不切實際，未予採信。由於氣象站的位置尚在颶風最大風速半徑外，因此其觀測結果可信度不高。可靠紀錄中地面觀測的最高風速是 UTC10 月 23 日晚 22 點 30 分至 23 點墨西哥皮斯塔（Pista）測得的每小時 158 公里，風速計在測得此讀數後損壞。

10 月 24 日，風暴經過西馬德雷山脈，減弱速度因此進一步加快，僅登陸數小時後風眼就已從衛星圖像上消失。UTC 凌晨 3 點從墨西哥瓜達拉哈拉以西經過時，氣旋強度已低於颶風標準。派翠莎在墨西哥西北部上空的低壓槽同墨西哥灣上空的高壓脊之間加速深入內陸，對流的層次組織呈現戲劇性消退趨勢，下層環流中心和中到上層環流中心很快就相互分離。截至 UTC 中午 12 點，氣旋已降級成熱帶低氣壓，內部有組織的對流已所剩無幾，不久後就在墨西哥中部上空消散。受墨西哥的多山地形輔助，派翠莎的中到上層環流伴隨著相當可觀的濕氣繼續向東北飄移，並同墨西哥灣西部上空的冷鋒相互影響，在阿肯色州、路易斯安那州、密西西比州和德克薩斯州大範圍地區引發洪災。

## 紀錄

颶風派翠莎的接近中心最高持續風速為每小時 345 公里，氣壓為 872 毫巴（百帕，25.75 英寸汞柱），其氣壓僅次於 1979 年颱風狄普的 870 毫巴（百帕，25.69 英寸汞柱），不但是西半球有紀錄以來的最強的熱帶氣旋，同時亦是全球有紀錄以來第二強的熱帶氣旋。先前西半球氣壓最低的熱帶氣旋為 2005 年颶風威爾瑪的 882 毫巴（百帕，26.05 英寸汞柱），風速最高的熱帶氣旋為 1980 年颶風艾倫，其接近中心最高持續風速為每小時 305 公里；而東北太平洋最強的熱帶氣旋為 1997 年颶風琳達，其接近中心最高持續風速為每小時 295 公里，氣壓為 902 毫巴（百帕，26.64 英寸汞柱）。

根據實際觀測及估算，派翠莎的一分鐘最高持續風速達 185 節（每小時 345 公里），打破了 2013 年颱風海燕、2016 年颱風莫蘭蒂、2020 年颱風天鵝及 2021 年颱風舒力基的 170 節（每小時 315 公里）紀錄，成為全球有紀錄以來風速最高的熱帶氣旋。但海燕、莫蘭蒂、天鵝及舒力基的風速均是透過衛星雲圖及德沃夏克分析法的估算得出，沒有實際觀測的數據，因此不適合作直接比較。此外，根據世界氣象組織的紀錄，1961 年颱風南施的接近中心最高持續風速同為 185 節（每小時 345 公里），但天氣學界普遍認為 1940 至 60 年代的西太平洋熱帶氣旋強度有高估之嫌，所以南施的紀錄並不可靠。另外，除龍捲風所產生的風速外，熱帶氣旋所產生的最強陣風紀錄仍然由 1996 年氣旋奧利維亞所保持，該氣旋一度在西澳大利亞州巴羅島產生高達每小時 407 公里的陣風。

## 參見

其它強度創紀錄的熱帶氣旋：

* 颱風蘭茜 (1961 年)：風速與派翠莎持平，世界上採用一分鐘平均風速最高的非正式紀錄的保持者。
* 颱風狄普 (1979 年)：全球有紀錄以來中心氣壓最低、覆蓋範圍最大及最強的熱帶氣旋。
* 颶風艾倫 (1980 年)：派翠莎出現前西半球持續風速最高的熱帶氣旋。
* 颱風佛瑞特 (1983 年)：全球有紀錄以來增強速度最快的熱帶氣旋，氣壓在不到 24 小時裡降低 100 毫巴（百帕，2.95 英寸汞柱）。
* 颶風琳達 (1997 年)：派翠莎出現前東太平洋最強的熱帶氣旋。
* 颶風威爾瑪 (2005 年)：派翠莎出現前西半球中心氣壓最低的熱帶氣旋。
* 颱風鮎魚 (2010 年)：21 世紀西北太平洋氣壓最低的熱帶氣旋。
* 颱風海燕 (2013 年)：全球有衞星觀測紀錄以來官方首次錄到一分鐘平均風速達 170 節的熱帶氣旋。
* 氣旋溫斯頓 (2016 年)：南半球有紀錄以來風速最高、氣壓最低的熱帶氣旋，全球有記錄以來 10 分鐘平均風速最高的熱帶氣旋。
* 颱風莫蘭蒂 (2016 年)：繼颱風海燕後官方衞星觀測紀錄第二次錄得一分鐘平均風速達 170 節，以最高風速及最高強度進入呂宋海峽的熱帶氣旋。
* 颱風天鵝 (2020 年)：繼颱風海燕及颱風莫蘭蒂後官方衞星觀測紀錄第三次錄得一分鐘平均風速達 170 節，全球有衞星觀測紀錄以來登陸時風速最高的熱帶氣旋。
* 颱風舒力基 (2021 年)：繼颱風海燕、颱風莫蘭蒂以及颱風天鵝後官方衞星觀測紀錄第四次錄得一分鐘平均風速達 170 節，是北半球有氣象紀錄以來 4 月份最強的熱帶氣旋。

## 注釋

## 參考資料