最近，江南、華南等地災(zāi)害天氣頻發(fā)：10日下午，廣西大新縣城就受到了冰雹襲擊，上千車(chē)輛難逃“狂轟亂炸”。11日凌晨，海南洋浦海域突起大風(fēng)，陣風(fēng)達(dá)9至10級(jí)，6艘漁船遇險(xiǎn)沉沒(méi)，遇險(xiǎn)人數(shù)達(dá)17人。12日下午，颮線掃過(guò)廣東珠三角，廣東、深圳等現(xiàn)雷雨大風(fēng)，佛山據(jù)說(shuō)還出現(xiàn)了龍卷風(fēng)。
這一類(lèi)暴躁的天氣，其實(shí)都屬于“強(qiáng)對(duì)流”。
中央氣象臺(tái)高級(jí)工程師樊利強(qiáng)稱，3月中下旬以來(lái)至今，江南南部、華南地區(qū)已經(jīng)發(fā)生3次較大的強(qiáng)對(duì)流天氣過(guò)程，較常年同期偏多3-5成。目前江南、華南地區(qū)處于春夏之交，正是強(qiáng)對(duì)流天氣多發(fā)的時(shí)節(jié)，預(yù)計(jì)，未來(lái)三天，貴州、湖南、廣西、廣東等地還易發(fā)強(qiáng)對(duì)流天氣，需注意防范。
貴州南部、湖南南部、廣西北部、廣東等地是短時(shí)強(qiáng)降雨、雷電、冰雹、大風(fēng)等多發(fā)的區(qū)域。值得注意的是，強(qiáng)對(duì)流天氣最易發(fā)生在傍晚至夜間。中央氣象臺(tái)高級(jí)工程師樊利強(qiáng)提示，目前不僅是江南、華南強(qiáng)對(duì)流天氣高發(fā)時(shí)段，北方的華北等地雷電、大風(fēng)天氣也開(kāi)始發(fā)展。
簡(jiǎn)而言之，強(qiáng)對(duì)流其實(shí)是由空氣強(qiáng)烈垂直運(yùn)動(dòng)所導(dǎo)致的天氣現(xiàn)象。最典型的就是夏季午后的強(qiáng)對(duì)流天氣，即人們夏季午后所見(jiàn)的伴有雷電、大風(fēng)的強(qiáng)降雨天氣。
樊利強(qiáng)解釋?zhuān)?月中下旬以來(lái)，偏暖氣流比較強(qiáng)，輸送的水汽和能量都比較強(qiáng)，而較為活躍的冷空氣時(shí)常南下與暖空氣“約架”，雙方在江南南部和華南地區(qū)的上空“對(duì)峙”，頻繁迸發(fā)出強(qiáng)對(duì)流天氣。
當(dāng)近地面的空氣從地球表面接受到足夠的熱量，就會(huì)膨脹，密度減小。這時(shí)大氣處于不穩(wěn)定的狀態(tài)。這種情況像水缸里的油和水一樣，當(dāng)密度較小的油處于水缸底部，而水處于上部時(shí)，一定會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的上升運(yùn)動(dòng)，最終油會(huì)浮到水面上。
同理，近地面較熱的空氣在浮力作用下上升，并形成一個(gè)上升的濕熱空氣流。當(dāng)上升到一定高度時(shí)，由于氣溫下降，空氣中包含的水汽就會(huì)凝結(jié)成水滴。當(dāng)水滴下降時(shí)，又被更強(qiáng)烈的上升氣流抬升，如此反復(fù)不斷，小水點(diǎn)變成大水滴，直至高空氣流無(wú)力支持其重量，最后下降成雨。因此，在此過(guò)程中常伴有冰雹、雷雨、大風(fēng)等天氣現(xiàn)象。
冰雹形成的原理。
當(dāng)然各類(lèi)強(qiáng)對(duì)流天氣形成的物理過(guò)程是不完全相同的，這與下墊面的動(dòng)力和熱力作用的影響有很大關(guān)系，即與天氣背景及地形因素有關(guān)。
強(qiáng)對(duì)流天氣是以大尺度天氣系統(tǒng)為背景，大尺度天氣系統(tǒng)影響或決定著中小尺度天氣系統(tǒng)的生成、發(fā)展和移動(dòng)過(guò)程。例如，龍卷的形成與強(qiáng)雷暴云中強(qiáng)烈的升降氣流有關(guān)。當(dāng)升降氣流之間形成很強(qiáng)切變時(shí)，就會(huì)發(fā)生強(qiáng)烈的水平軸的渦旋，而在地形平坦、不容易破壞天氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的平原或海上，這一系統(tǒng)會(huì)繼續(xù)發(fā)展，形成龍卷。
從形成原理可知，我國(guó)一年四季都可能發(fā)生強(qiáng)對(duì)流天氣。但實(shí)際上，常發(fā)于春夏季。4月前后，冷暖空氣活動(dòng)比較頻繁，冷空氣有一定勢(shì)力，能夠越過(guò)南嶺侵入到華南，同時(shí)，南方的暖空氣，尤其是從南海來(lái)的暖濕氣流也開(kāi)始加強(qiáng)，冷暖空氣勢(shì)力相當(dāng)，互相抗衡，互不相讓?zhuān)瑢?dǎo)致華南地區(qū)強(qiáng)對(duì)流天氣發(fā)生。
隨著夏季的到來(lái)，冷空氣勢(shì)力逐步減弱，很難越過(guò)南嶺影響到華南地區(qū)；而暖空氣更加強(qiáng)勢(shì)，強(qiáng)對(duì)流天氣頻發(fā)區(qū)域?qū)?huì)位于江南一帶。
而在全球變暖背景下，氣候變率增大、氣候波動(dòng)幅度增加，會(huì)間接導(dǎo)致強(qiáng)對(duì)流頻發(fā)。如美國(guó)強(qiáng)風(fēng)暴實(shí)驗(yàn)室專(zhuān)家布魯克斯所說(shuō)的那樣：“在過(guò)去的幾十年間，龍卷風(fēng)等強(qiáng)風(fēng)的數(shù)量處在增長(zhǎng)中，隨著全球氣候變暖，將產(chǎn)生更多利于生成龍卷風(fēng)的天氣條件。”
在一些人的印象中，龍卷風(fēng)似乎只存在于災(zāi)難片中，或只是大洋彼岸才比較常見(jiàn)的災(zāi)害。其實(shí)，雖然龍卷風(fēng)生成數(shù)量不多、地域性較強(qiáng)，但在我國(guó)并非罕見(jiàn)，長(zhǎng)江口三角洲、蘇北、魯西南、豫東的平原和湖沼區(qū)，以及雷州半島等地都是龍卷風(fēng)的易發(fā)區(qū)。
龍卷風(fēng)的脾氣極為暴烈，風(fēng)速大約在每小時(shí)320公里至337公里之間。一些氣象學(xué)家計(jì)算發(fā)現(xiàn)，龍卷風(fēng)在肆虐時(shí)所釋放的能量區(qū)間值堪比原子彈。在強(qiáng)烈龍卷風(fēng)的襲擊下，房子屋頂會(huì)像滑翔翼般飛起來(lái)，其余部分也會(huì)跟著崩解。
雷雨大風(fēng)其實(shí)是雷電、降雨、大風(fēng)等多種天氣現(xiàn)象的綜合體，強(qiáng)烈的陣風(fēng)以及雷電是雷雨大風(fēng)天氣造成危害的主要因素。風(fēng)力的加強(qiáng)非常突然，人們往往來(lái)不及提前防御就已經(jīng)受到暴風(fēng)雨的襲擊，財(cái)產(chǎn)容易遭受損失，甚至生命安全也會(huì)受到威脅。
短時(shí)強(qiáng)降水是人們最熟悉的強(qiáng)對(duì)流天氣之一。烏云蔽日、暴雨傾盆，在很短時(shí)間內(nèi)，巨大的降水傾瀉而出。由于短時(shí)強(qiáng)降水會(huì)帶來(lái)地表徑流量的激增，在不同地區(qū)會(huì)引發(fā)各種不同災(zāi)害。在城市，短時(shí)強(qiáng)降水易造成城市內(nèi)澇，阻礙交通，甚至危及低洼地帶居民的生命。而在地質(zhì)條件較為脆弱的地區(qū)，短時(shí)強(qiáng)降水是山洪、泥石流、山體滑坡等災(zāi)害的“催化劑”，嚴(yán)重威脅著當(dāng)?shù)鼐用竦纳?cái)產(chǎn)安全。
相比短時(shí)強(qiáng)降水，冰雹的危害影響范圍可能較小，但更加直接，有時(shí)也更為強(qiáng)烈。5月30日，位于甘肅東部的靜寧縣遭遇了30分鐘的冰雹襲擊，最大直徑約2.8厘米，局地堆積厚度達(dá)5厘米至6厘米，這對(duì)正值生長(zhǎng)期的蘋(píng)果、玉米、小麥及馬鈴薯等造成嚴(yán)重影響。雖然冰雹災(zāi)害是一個(gè)小尺度的災(zāi)害事件，但是我國(guó)大部分地區(qū)都有冰雹災(zāi)害，幾乎全部的省份或多或少地有冰雹成災(zāi)的記錄，受災(zāi)的縣數(shù)接近全國(guó)縣數(shù)的一半。
“個(gè)頭”不大、突如其來(lái)、生命短暫，然而卻能在短時(shí)間內(nèi)釋放出強(qiáng)大的力量。這一特性使得強(qiáng)對(duì)流天氣家族中的各個(gè)成員——短時(shí)強(qiáng)降水、冰雹、龍卷風(fēng)、雷雨大風(fēng)、雷暴及颮線等，均有極強(qiáng)的破壞力，成為人們不得不防范的災(zāi)害性天氣。
既然強(qiáng)對(duì)流天氣危害這么大，那么我們有辦法預(yù)報(bào)這種災(zāi)害，并想辦法預(yù)報(bào)嗎？實(shí)際情況是，目前還有一些難題需要解決。
當(dāng)強(qiáng)對(duì)流天氣發(fā)生時(shí)，往往幾種災(zāi)害同時(shí)出現(xiàn)。因?yàn)檫@種天氣歷時(shí)短、天氣劇烈、破壞性強(qiáng)，所以世界上把強(qiáng)對(duì)流列為僅次于熱帶氣旋、地震、洪澇之后第四位具有殺傷性的災(zāi)害性天氣。這些特點(diǎn)也使強(qiáng)對(duì)流天氣預(yù)報(bào)成為一道世界性的難題。
由于強(qiáng)對(duì)流天氣發(fā)生于對(duì)流云系或單體對(duì)流云塊中，在氣象上屬于中小尺度天氣系統(tǒng)，空間尺度小，一般水平范圍大約在十幾公里至二三百公里，有的水平范圍只有幾十米至十幾公里。其生命史短暫，并帶有明顯的突發(fā)性，約為一小時(shí)至十幾小時(shí)，較短的僅有幾分鐘至一小時(shí)。
對(duì)這種小尺度的、發(fā)展迅速的系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)報(bào)，在氣象上來(lái)講存在著一定的困難。強(qiáng)對(duì)流天氣的特征使得在目前的觀測(cè)條件下，不僅是中國(guó)，即使是世界發(fā)達(dá)國(guó)家，對(duì)于其信息的捕捉也不夠全面。舉例來(lái)說(shuō)，在夏天，北京市海淀區(qū)出現(xiàn)雷暴或者冰雹，在通州卻是晴空萬(wàn)里。
國(guó)家氣象中心強(qiáng)天氣預(yù)報(bào)中心預(yù)報(bào)科科長(zhǎng)方翀?jiān)硎?，相?duì)于歐美等先進(jìn)國(guó)家，我國(guó)強(qiáng)對(duì)流天氣預(yù)報(bào)起步較晚。比如美國(guó)，因?yàn)楫?dāng)?shù)佚埦盹L(fēng)出現(xiàn)的頻率很高，并且造成的危害很大，因此在龍卷風(fēng)方面的研究起步早。但是，即使在美國(guó)，也沒(méi)有辦法完全準(zhǔn)確預(yù)報(bào)強(qiáng)對(duì)流天氣。
以龍卷風(fēng)為例，由于其屬于小尺度天氣系統(tǒng)或者小概率事件，其時(shí)間、空間隨機(jī)性較強(qiáng)，目前絕大多數(shù)的氣象探測(cè)設(shè)備和探測(cè)系統(tǒng)都無(wú)法有效監(jiān)測(cè)、追蹤它的發(fā)生發(fā)展。在確定是否為龍卷風(fēng)上，也必須經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)。美國(guó)有著豐富的預(yù)報(bào)和監(jiān)測(cè)經(jīng)驗(yàn)，氣象監(jiān)測(cè)站距離逐年縮小，雷達(dá)網(wǎng)日趨完善，但其預(yù)警時(shí)間也十分有限，很難提前準(zhǔn)確預(yù)報(bào)。
我國(guó)在2009年成立了國(guó)家氣象中心強(qiáng)天氣預(yù)報(bào)中心，在這方面進(jìn)行了很多努力。目前，整體預(yù)報(bào)技術(shù)水平有了明顯上升。但是，在范圍和強(qiáng)度的預(yù)報(bào)上，比如說(shuō)冰雹達(dá)到多大直徑、大風(fēng)達(dá)到多少米/秒，就現(xiàn)有技術(shù)水平來(lái)看還存在一定的難度，技術(shù)上還有很大的提升空間。未來(lái)，氣象部門(mén)將積極推進(jìn)短時(shí)預(yù)報(bào)及中尺度數(shù)值模式的發(fā)展，強(qiáng)對(duì)流天氣預(yù)報(bào)水平將得到進(jìn)一步提升。
在攻克強(qiáng)對(duì)流天氣預(yù)報(bào)這條道路上，各國(guó)氣象專(zhuān)家都在努力不懈地探索中。現(xiàn)在世界上各個(gè)國(guó)家對(duì)于可能性的預(yù)報(bào)都只屬于一種潛勢(shì)預(yù)報(bào)，即在某一個(gè)相對(duì)比較長(zhǎng)的時(shí)間段里，某個(gè)地區(qū)發(fā)生對(duì)流天氣的可能性。由于時(shí)段較長(zhǎng)，所以只能全面地給出一個(gè)大范圍的預(yù)報(bào)，并不特別具有針對(duì)性。
提前一段時(shí)間（幾分鐘、幾十分鐘或幾小時(shí)）發(fā)布預(yù)警信息，則可以有效地彌補(bǔ)突發(fā)性、局地性強(qiáng)對(duì)流天氣長(zhǎng)時(shí)效預(yù)報(bào)能力的不足。所以，世界各國(guó)一般都采取臨近預(yù)警的方式來(lái)進(jìn)行指導(dǎo)和服務(wù)。
政府及相關(guān)部門(mén)按照職責(zé)做好防短時(shí)暴雨、防雷、防大風(fēng)準(zhǔn)備工作，氣象部門(mén)做好人工防雹作業(yè)準(zhǔn)備。
強(qiáng)對(duì)流天氣發(fā)生時(shí)，雷電較活躍，不要呆在空曠的環(huán)境中，應(yīng)躲避到有避雷設(shè)施的建筑物里；驅(qū)趕家禽、牲畜進(jìn)入有頂蓬的場(chǎng)所，妥善保護(hù)易受冰雹襲擊的汽車(chē)等室外物品或者設(shè)備。
另外，瞬時(shí)大風(fēng)容易造成樹(shù)木折斷和房屋倒塌，造成人員傷亡，戶外行人和工作人員減少戶外活動(dòng)，注意遠(yuǎn)離棚架廣告牌等搭建物。一旦強(qiáng)對(duì)流引發(fā)雷雨大風(fēng)，注意不要在瓦房屋檐下、煙囪、廣告牌、電線桿或大樹(shù)底下躲避。
相關(guān)水域水上作業(yè)和過(guò)往船舶采取回港規(guī)避或者繞道航行等積極應(yīng)對(duì)措施。工地注意遮蓋建筑物資，妥善安置易受暴雨、風(fēng)雹影響的室外物品；檢查城市、農(nóng)田、魚(yú)塘排水系統(tǒng)，做好排澇準(zhǔn)備和對(duì)山洪、滑坡、泥石流等災(zāi)害的防御準(zhǔn)備。（編輯：Jerrusalem）
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