7月4日早間5時(shí),遼寧省氣象局發(fā)布消息稱,受東北冷渦以及蒙古氣旋前側(cè)低壓帶共同影響,7月3日17時(shí)50分左右,鐵嶺開原市遭遇歷史罕見龍卷風(fēng)天氣。氣象數(shù)據(jù)顯示,在龍卷風(fēng)出現(xiàn)的時(shí)間段,開原國家氣象觀測站的極大風(fēng)速為23.0米/秒,風(fēng)力達(dá)到9級。另據(jù)相關(guān)部門表示,龍卷風(fēng)造成的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失情況正在統(tǒng)計(jì)中,現(xiàn)場救援正有序進(jìn)行,同時(shí)也在組織專家緊急分析成因。
龍卷風(fēng)是迅速旋轉(zhuǎn)的空氣柱。該空氣柱可接觸到地面形成柱狀渦旋并帶來大風(fēng),甚至暴雨和冰雹等天氣,因此也稱龍卷風(fēng)。其可造成每秒100米以上風(fēng)力,威力強(qiáng)、破壞性大。
據(jù)氣象專家介紹,龍卷風(fēng)屬局地性、小尺度、突發(fā)性的強(qiáng)對流災(zāi)害天氣。只有在極不穩(wěn)定的雷暴天氣下,大氣才會發(fā)生空氣強(qiáng)烈對流運(yùn)動。
事實(shí)上,龍卷風(fēng)天氣在歷史上很少見。2016年6月23日,江蘇阜寧曾發(fā)生“EF4級”的強(qiáng)龍卷風(fēng)事件,被認(rèn)為是中國有記錄以來最重要的龍卷風(fēng)事件之一。
那么,龍卷風(fēng)是如何發(fā)生的?中國科學(xué)院大氣物理研究所研究員高守亭從動力學(xué)角度分析指出,龍卷風(fēng)發(fā)生通常需要兩個(gè)條件:一是地表溫度升高,導(dǎo)致大氣不穩(wěn)定而產(chǎn)生強(qiáng)烈的上升氣流;二是垂直方向的氣流與水平方向的切變風(fēng)相互作用,形成不斷輻合加強(qiáng)的渦度。
“我國龍卷風(fēng)多發(fā)生在蘇北,河南中東部以及廣東佛山、湛江一帶,在美國多發(fā)生在俄克拉荷馬州及周邊地區(qū),這些都是相對較平坦的地區(qū)。”高守亭告訴《中國科學(xué)報(bào)》,較為平坦的地方其下層容易因?yàn)闊崃Σ町惗斐擅黠@的空氣輻合,再加之因大氣中低層強(qiáng)風(fēng)切變而造成上升運(yùn)動產(chǎn)生局地對流,進(jìn)而發(fā)展成龍卷風(fēng)。而山區(qū)因地形不平坦,熱力效應(yīng)變化大,不易形成系統(tǒng)規(guī);那凶冿L(fēng)。
東北平原地區(qū)也易形成龍卷風(fēng)。中國氣象局氣象探測中心研究員李峰告訴《中國科學(xué)報(bào)》,東北地區(qū)地處中緯度,一般水汽條件較差,但其大氣溫度的垂直溫差較大,低層和深層的垂直風(fēng)切變較強(qiáng)。其形成的龍卷風(fēng)通常以大風(fēng)為主,伴有冰雹等災(zāi)害。
另外,在時(shí)間上,龍卷風(fēng)天氣多半發(fā)生在夏季,因地表溫度較高易產(chǎn)生氣流上升。事實(shí)上,今年5月,鐵嶺市氣象局便發(fā)布了2019年首個(gè)高溫橙色預(yù)警信號,鐵嶺縣國家觀測站數(shù)據(jù)顯示各地最高氣溫均突破了歷史極值。
龍卷風(fēng)威力大、破壞性強(qiáng),那么如何才能掌握“御龍”之道?高守亭表示,目前主要通過雷達(dá)探測實(shí)現(xiàn)對龍卷風(fēng)的監(jiān)測預(yù)警。當(dāng)雷達(dá)上顯示鉤狀回波信號,就說明未來有可能發(fā)生龍卷風(fēng)天氣。不過,目前雷達(dá)只能實(shí)現(xiàn)提前30分鐘以內(nèi)的預(yù)測。
他坦承,時(shí)至今日,人們?nèi)圆磺宄埦盹L(fēng)的生消機(jī)理、形成原因和條件等,這些科學(xué)問題都還需要進(jìn)一步探討。此外,龍卷風(fēng)的預(yù)報(bào)難度也很大,甚至尚沒有一個(gè)數(shù)值模式能夠準(zhǔn)確預(yù)報(bào)龍卷風(fēng)。
主要原因在于,龍卷風(fēng)發(fā)生范圍小,從幾米到2000米,而且從發(fā)生到消散的時(shí)間短,大部分龍卷風(fēng)的“生命”只有10分鐘到1小時(shí)。這些特點(diǎn)使得現(xiàn)有的探測儀器無法對其準(zhǔn)確觀測。
“對龍卷風(fēng)的預(yù)警預(yù)報(bào)依然是一個(gè)世界難題。要提升龍卷風(fēng)預(yù)警時(shí)間和準(zhǔn)確性,必須重視探測設(shè)備儀器的研發(fā),只有看得見,才能做好預(yù)警預(yù)報(bào),就像看病一樣。此外,還需要發(fā)展計(jì)算機(jī)、衛(wèi)星等各種技術(shù)手段。”高守亭說。
李峰也表示,要加強(qiáng)科學(xué)研究,提高對龍卷風(fēng)的結(jié)構(gòu)、活動規(guī)律的認(rèn)知,完善龍卷風(fēng)的精細(xì)結(jié)構(gòu)及預(yù)報(bào)概念模型;盡快建立我國龍卷風(fēng)的監(jiān)測預(yù)警業(yè)務(wù)流程和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,科學(xué)有序地開展監(jiān)測預(yù)警服務(wù)。
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