查看原文
其他

龙卷风都来了你才预警?准确预警究竟有多难…

2016-06-24 中青报·中青在线 来点科学


导读6月23日14时许,江苏盐城市阜宁县、射阳县部分地区突发龙卷风冰雹严重灾害,多个乡镇受灾,造成大量民房、厂房、学校教室倒塌,部分道路交通受阻。

截止6月24日上午9时已造成98人死亡,近800人受伤。




这场灾难将一种在我国并不多见的天气现象“龙卷风”带到我们眼前。那么,龙卷风是什么?如何形成的?为什么没有提前预报?我们又该如何抵御龙卷风袭击?


龙卷风是什么

龙卷风是一种强烈的、小范围的空气涡旋。它有以下几个特点:


风力极强、风速极快——风力可达12级以上,中心风速可达100-200米/秒。其移动速度平均每秒15米,最快的可达70米;移动路径的长度大多在10公里左右,短的只有几十米,长的可达几百公里以上。


范围不大——平均直径为200-300米,直径最小的不过几十米,只有极少数直径大的才达到1000米以上。


寿命短暂——往往只有几分钟到几十分钟,最多不超过几小时。


破坏力很大——龙卷风经过的地方,常会发生拔起大树、掀翻车辆、摧毁建筑物等现象,有时把人吸走,危害十分严重。 有记录以来美国最致命的龙卷风是发生于1925年3月18日,越过了密苏里州东南部、伊利诺伊州南部和印地安那州北部的“三洲大龙卷”,导致695人死亡。




龙卷风的形成

夏天在操场上,常能看到一种现象:一阵风刮来,突然在操场中间出现了一个气流涡旋,它卷起了沙土和树叶随气流旋转,而且越转越快地在移动着,过了一会,又迅速慢了下来,突然消失了。这是很小尺度的气流不稳定性造成的。


龙卷风则是中尺度的气流不稳定性造成的。龙卷风在强烈不稳定天气下,由空气强烈对流运动产生,通常是由雷暴云伸展至地面的漏斗状云产生的强烈旋风。


龙卷风的形成过程,大致可分为四个阶段:


大气的不稳定性产生强烈的上升气流,由于急流中的最大过境气流的影响,它被进一步加强。


由于与在垂直方向上速度和方向均有切变的风相互作用,上升气流在对流层的中部开始旋转,形成中尺度气旋。


随着中尺度气旋向地面发展和向上伸展,它本身变细并增强。同时,一个小面积的增强辅合,即初生的龙卷在气旋内部形成,形成龙卷核心。


龙卷核心中的旋转与气旋中的不同,它的强度足以使龙卷一直伸展到地面。当发展的涡旋到达地面高度时,地面气压急剧下降,地面风速急剧上升,形成龙卷。




来自中央气象台6月24日上午9时的消息称,22日至23日,西太平洋副热带高压北抬,其西侧低层有南亚季风和南海季风汇合北上,向江苏北部地区持续输送水汽和热量;与此同时,东北冷涡后部一股较强的冷空气南下,并逐渐影响江苏北部。

 

受冷空气和西南暖湿气流共同影响,苏皖北部大气层结不稳定状态持续增强。至23日午后,江苏中北部附近地区汇聚了大量的水汽,大气层结极度不稳定,在这些强对流天气发生的有利条件下,出现强风、暴雨和冰雹天气。




我国龙卷风的易发地是哪里?多发时间呢?


长江口三角洲、苏北、鲁西南、豫东等平原、湖沼区以及雷州半岛等地都是龙卷风的易发区。


在不同地域, 龙卷风发生最多的月份亦有差异。在广东省龙卷风发生最多的月份是4月和5月;在河北、山东省龙卷风发生最多的月份是7月和8月。


龙卷风在一天中的任何时间都可能发生, 而以午后发生最多, 其中15 :00 ~16 :00 为发生高峰时段。


龙卷风预报现状
目前尚无法对龙卷风进行准确监测和预报,但是在美国等龙卷风高发国已经实现了预警。

预报和预警有什么区别?


理论上说,龙卷风发生之前就报,这叫预报。这个现在的确做不到,即使一些尝试预报了,成功率也很低。这是因为龙卷风时空尺度很小,在现有观测网密度下很难精确发现,因此对龙卷风最大风力及其影响程度的判断多数是通过灾后调查确定的。




而龙卷风预警,目前世界上只有美国和加拿大发布,也仅能提前几分钟到十几分钟。预警除了在龙卷风发生前,也可以在龙卷风发生后。可是,龙卷风都发生了谁还要你来预警?


中国科学院大气物理研究所博士后李汀在知乎上撰文表示


龙卷风虽然持续时间短,一般十几到几十分钟,但是也有发展和消亡过程,一开始破坏力有限,可以争取时间躲避。另外龙卷风移动迅速,此时在此地,转眼到别处,预警能让一个范围内的人都躲避。

现阶段的龙卷风预警本质上是打时间差,已经出现了龙卷风,根据地形和层结情况,结合预报员的经验来判断其影响范围和移动路径,发出警报。



小编翻阅中国天气网2013年5月22日刊发的文章《如何预测龙卷风》发现,各种龙卷风的范围很小,寿命很短促,这给科学研究和预报带来了很大的困难。


但是,龙卷风到来之前,总会出现一些值得注意的天气现象和特征的。比如,龙卷生成前大气很不稳定,云系对流旺盛,气压明显降低,云的底部骚动特别厉害等等,这对于预报龙卷风有一定的帮助。




另外,气象雷达在发现和追踪龙卷风上起着很重要的作用,它可以测到300公里外的雷雨云,一旦在雷达中发现有龙卷风存在的钩状回波时,即可发出警报。但也有的龙卷风出现时,这种钩状回波不明显。


气象卫星的出现给龙卷风预报增添了新的探测工具,尤其是用同步卫星拍摄的云层照片,在监视龙卷风的发生上起着更重大的作用。卫星昼夜都能观测,并且可以看到更小的目标。


如果把卫星和雷达结合起来,就能连续观察龙卷风的变化,可在龙卷风发生前半小时发布警告。




那我们为什么做不到准确龙卷风预警?


2013年,国家气象中心强天气预报中心首席预报员张涛曾经在一次中国气象网和新华网的联合访谈上表示,尽管我国新一代多普勒天气雷达在硬件和监测技术方面和美国都差不多,但我国监测站点的密度还不够大,在雷达周围会形成一个监测盲区,很难监测到龙卷风。


中国气象局公共气象服务中心专家李小泉也表示,由于龙卷风生成数量少,我国没有单独针对龙卷风的预警。因此,对于我国公众而言,更应该掌握相关防御知识,才能在遭遇灾害时有效开展自救互救。


总的来说,卷风在我国属于少见现象,灾害性龙卷风一年平均十几次。单说这个数据可能大家没有概念,拿下面这个数字对比一下你就明白了:


美国中西部有一条“龙卷风走廊”,也就是从落基山脉延伸到阿巴拉契亚山脉这一带,平均每年这里形成的龙卷风数量可以达到1000次。



不过,近年来,气候变暖导致我国龙卷风等极端性天气事件频发,如今年广东汕头、海南文昌、江苏盐城等地出现龙卷风,引发人员伤亡。中央气象台表示,目前我国对于上述极端天气的监测预报能力还不足,需加强建设。


美国著名气象专家马特·丹尼尔2015年曾刊文称,未来对龙卷风进行准确预测并非不可能,但至少目前人类还没掌握技巧,因为有太多的变量需要加入龙卷风预测的算法。马特·丹尼尔表示,对恶劣天气最好的展望,就是充分理解气候,对当地的气候进行科学地研究。


如何避险
立刻离开危险房屋、简易临时住所、活动场所,到附近比较坚固的房屋内躲避。

在家时,远离门、窗和房屋的外围墙壁,躲到与龙卷风方向相反的墙壁或小房间内抱头蹲下。




在野外遇龙卷风时,应就近寻找低洼地伏于地面,但要远离大树、电杆,以免被砸、被压和触电。


汽车外出遇到龙卷风时,千万不能开车躲避,也不要在汽车中躲避,因为汽车对龙卷风几乎没有防御能力,应立即离开汽车,到低洼地躲避。
躲避龙卷风最安全的地方是地下空间或场所,比如地下室、地铁,地面上所有建筑物都不是最安全的躲避场所。


编辑:毛小欧

综合中国气象局、国家气候中心资料

部分图片来源于网络


http://101606220002016.bqy.pub

您可能也对以下帖子感兴趣

文章有问题?点此查看未经处理的缓存