據(jù)湖北日?qǐng)?bào),7月6日晚,湖北東部多地遭遇強(qiáng)對(duì)流天氣襲擊。19時(shí)至23時(shí),黃石、黃岡、鄂州、咸寧等地出現(xiàn)雷暴大風(fēng),53個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)風(fēng)力達(dá)8至13級(jí),其中2個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)達(dá)到13級(jí),部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)出現(xiàn)龍卷風(fēng)。龍卷風(fēng)有何來頭?
據(jù)中國(guó)氣象報(bào)報(bào)道,龍卷風(fēng)是一種局地性、小尺度、突發(fā)性的強(qiáng)對(duì)流天氣,是在極不穩(wěn)定的天氣狀況下,空氣對(duì)流運(yùn)動(dòng)造成的強(qiáng)烈的、小范圍的空氣渦旋。龍卷風(fēng)的時(shí)空尺度很小,直徑平均在200米至300米,發(fā)生至消散的時(shí)間在幾分鐘到幾十分鐘。
強(qiáng)對(duì)流天氣是龍卷風(fēng)產(chǎn)生的基本條件。在低空急流較強(qiáng)的情況下,龍卷風(fēng)發(fā)生的概率也會(huì)大大增加。龍卷風(fēng)與普通大風(fēng)天氣不同,其主要區(qū)別是,龍卷風(fēng)是旋轉(zhuǎn)風(fēng),尺度更小,其漏斗云和卷起的碎屑醒目可見,且中心氣壓很低,更易造成嚴(yán)重的災(zāi)害。普通極端大風(fēng)多為直線型大風(fēng),相對(duì)來說沒有清晰的視覺圖像,其災(zāi)害極端性一般低于龍卷風(fēng)。此外,普通極端大風(fēng)更具有瞬時(shí)陣風(fēng)性,而強(qiáng)龍卷風(fēng)可以持續(xù)數(shù)十分鐘。
此前資料畫面。由于觀測(cè)手段所限,目前,人們?nèi)詷O難監(jiān)測(cè)到龍卷風(fēng)的實(shí)際風(fēng)速、中心氣壓等氣象要素值。常規(guī)氣象觀測(cè)站很少能直接觀測(cè)到龍卷風(fēng)的存在。對(duì)龍卷風(fēng)最大風(fēng)力的確認(rèn),多數(shù)是災(zāi)后災(zāi)情調(diào)查或者車載多普勒雷達(dá)近距離觀測(cè)得出的估計(jì)值。
2021年7月21日17時(shí)石家莊雷達(dá)低層仰角觀測(cè)龍卷發(fā)生區(qū)域反射率因子與徑向速度圖(紅色圈為龍卷發(fā)生位置):(a)1.5°仰角反射率因子(b)1.5°仰角徑向速度(c)0.5°仰角反射率因子(d)0.5°仰角徑向速度。為界定龍卷風(fēng)強(qiáng)度,按藤田級(jí)數(shù),可分為EF0-EF5共6個(gè)等級(jí)。龍卷風(fēng)生消迅速,常與雷暴、冰雹和暴雨等強(qiáng)對(duì)流天氣系統(tǒng)相伴出現(xiàn),甚至可以出現(xiàn)在臺(tái)風(fēng)系統(tǒng)中。實(shí)踐中,通常將EF2級(jí)以上的龍卷風(fēng),稱為強(qiáng)龍卷風(fēng)。
在我國(guó),龍卷風(fēng)主要分為四個(gè)等級(jí)。其中,一級(jí)龍卷風(fēng)強(qiáng)度弱,對(duì)應(yīng)EF0級(jí)及以下;二級(jí)龍卷風(fēng)強(qiáng)度為中,對(duì)應(yīng)EF1級(jí);三級(jí)龍卷風(fēng)強(qiáng)度為強(qiáng),對(duì)應(yīng)EF2和EF3級(jí);四級(jí)龍卷風(fēng)強(qiáng)度為超強(qiáng),對(duì)應(yīng)EF4和EF5級(jí)。龍卷風(fēng)預(yù)報(bào)預(yù)警難度何在?龍卷風(fēng)監(jiān)測(cè)預(yù)警仍有很大不確定性,是國(guó)際上的公認(rèn)難題。與其他災(zāi)害性天氣相比,龍卷風(fēng)是一種少見的局地性、小尺度、突發(fā)性強(qiáng)的強(qiáng)對(duì)流天氣,其空間尺度很小,且生命史很短,較難被觀測(cè)捕捉和記錄,不確定性極大,對(duì)龍卷風(fēng)的預(yù)報(bào)預(yù)警更加困難。
2019年7月2日11時(shí)05分左右,在海南省昌江黎族自治縣海尾鎮(zhèn)新港海岸線(疍家文化園旁)出現(xiàn)水龍卷,圖為網(wǎng)友記錄畫面 圖/??谌?qǐng)?bào)即便是在龍卷風(fēng)頻發(fā)、災(zāi)害嚴(yán)重、研究較為充分的美國(guó),其龍卷風(fēng)預(yù)警的平均提前量也只有不到20分鐘,且準(zhǔn)確率有限。具體來看,龍卷風(fēng)科研業(yè)務(wù)難點(diǎn)最初的源頭和關(guān)鍵——它太小了。盡管在公眾看來,龍卷風(fēng)“巨大”的風(fēng)柱接天連地,宛若魔幻大片,但對(duì)比上千公里的臺(tái)風(fēng)系統(tǒng),龍卷風(fēng)的個(gè)頭實(shí)在太小。這是一種少見的局地性、小尺度、突發(fā)性強(qiáng)對(duì)流天氣,直徑一般只有幾十米至數(shù)百米,最大的也只有1公里左右;持續(xù)時(shí)間短,一般為幾分鐘到幾十分鐘;其發(fā)生發(fā)展相當(dāng)“任性”——如果從高空能看到的話,幾乎就是一閃即滅。即使地面氣象觀測(cè)站間距已部分實(shí)現(xiàn)公里級(jí),也難以直接“捕捉”到龍卷風(fēng);天氣雷達(dá)則受限于探測(cè)范圍、分辨率和地球曲率及地形遮擋等而無法直接探測(cè)到龍卷風(fēng)本身。現(xiàn)實(shí)中,一場(chǎng)龍卷風(fēng)發(fā)生了,通常只能依靠龍卷風(fēng)母體系統(tǒng)的發(fā)展去尋找一些信號(hào)。對(duì)于龍卷風(fēng),人類對(duì)其機(jī)理認(rèn)識(shí)尚淺,這也制約了相關(guān)預(yù)報(bào)預(yù)警業(yè)務(wù)的建立。如何破解龍卷風(fēng)預(yù)報(bào)預(yù)警?目前,基于數(shù)值天氣預(yù)報(bào)模式和綜合資料研判,可對(duì)龍卷風(fēng)形成的環(huán)境參數(shù)(低層垂直風(fēng)切變、水汽條件、不穩(wěn)定能量、風(fēng)暴相對(duì)螺旋度等)進(jìn)行預(yù)報(bào),可提前預(yù)判龍卷風(fēng)發(fā)生的可能性。在臨近預(yù)報(bào)時(shí),可通過快速循環(huán)中尺度數(shù)值天氣預(yù)報(bào)模式對(duì)回波演變進(jìn)行預(yù)報(bào),對(duì)龍卷風(fēng)生成的時(shí)間和區(qū)域進(jìn)行預(yù)判,通過風(fēng)云氣象衛(wèi)星和氣象雷達(dá)并結(jié)合人工智能算法等進(jìn)行加密監(jiān)測(cè),嘗試開展預(yù)警。
2019年7月3日17時(shí)45分左右,遼寧鐵嶺開原地區(qū)發(fā)生強(qiáng)龍卷風(fēng)事件,附近風(fēng)速達(dá)23米/秒(9級(jí))
相控陣天氣雷達(dá)現(xiàn)場(chǎng)災(zāi)害調(diào)查則是必要手段,能夠?yàn)榇_定災(zāi)害的成因和強(qiáng)度,提供最重要和最直接的證據(jù)。譬如,2016年至2021年,佛山龍卷風(fēng)研究中心參與了國(guó)內(nèi)59次龍卷風(fēng)等致災(zāi)雷暴大風(fēng)的災(zāi)害調(diào)查,建立了一套詳細(xì)的龍卷風(fēng)災(zāi)害調(diào)查資料庫。遭遇龍卷風(fēng),如何避險(xiǎn)?遭遇龍卷風(fēng)時(shí),需要大家遵循“就近、就低”避險(xiǎn)原則。即便是不沿海的地區(qū),依然會(huì)出現(xiàn)龍卷風(fēng),大家不可掉以輕心。1.在室內(nèi)務(wù)必遠(yuǎn)離門、窗和房屋的外圍墻壁,躲到?jīng)]有窗戶的小房間內(nèi)抱頭蹲下,地下室或半地下室是躲避龍卷風(fēng)相對(duì)安全的地方。2.在戶外要觀察龍卷風(fēng)動(dòng)態(tài),避開其行進(jìn)路徑,立即朝著與龍卷風(fēng)移動(dòng)路徑垂直的方向快速撤離。來不及逃離的,應(yīng)就近尋找低洼處躲避,同時(shí)用雙手護(hù)住頭部和脖子。同時(shí),遠(yuǎn)離大樹、電線桿、廣告牌、圍墻等,以免被砸、被壓或發(fā)生觸電等事故。3.在開車切記不要在汽車中躲避。注意避開龍卷風(fēng)行進(jìn)路徑快速駛離,或立即離開汽車,然后到低洼地點(diǎn)躲避。
來源:荊楚網(wǎng)綜合中國(guó)氣象報(bào)、湖北日?qǐng)?bào)、應(yīng)急管理部等