據湖北日報,7月6日晚,湖北東部多地遭遇強對流天氣襲擊。19時至23時,黃石、黃岡、鄂州、咸寧等地出現雷暴大風,53個鄉鎮風力達8至13級,其中2個鄉鎮達到13級,部分鄉鎮出現龍捲風。龍捲風有何來頭?
據中國氣象報報道,龍捲風是一種局地性、小尺度、突發性的強對流天氣,是在極不穩定的天氣狀況下,空氣對流運動造成的強烈的、小範圍的空氣渦旋。龍捲風的時空尺度很小,直徑平均在200米至300米,發生至消散的時間在幾分鐘到幾十分鐘。
強對流天氣是龍捲風産生的基本條件。在低空急流較強的情況下,龍捲風發生的概率也會大大增加。龍捲風與普通大風天氣不同,其主要區別是,龍捲風是旋轉風,尺度更小,其漏斗雲和捲起的碎屑醒目可見,且中心氣壓很低,更易造成嚴重的災害。普通極端大風多為直線型大風,相對來説沒有清晰的視覺圖像,其災害極端性一般低於龍捲風。此外,普通極端大風更具有暫態陣風性,而強龍捲風可以持續數十分鐘。
此前資料畫面。由於觀測手段所限,目前,人們仍極難監測到龍捲風的實際風速、中心氣壓等氣象要素值。常規氣象觀測站很少能直接觀測到龍捲風的存在。對龍捲風最大風力的確認,多數是災後災情調查或者車載多普勒雷達近距離觀測得出的估計值。
2021年7月21日17時石家莊雷達低層仰角觀測龍卷髮生區域反射率因子與徑向速度圖(紅色圈為龍卷髮生位置):(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。為界定龍捲風強度,按藤田級數,可分為EF0-EF5共6個等級。龍捲風生消迅速,常與雷暴、冰雹和暴雨等強對流天氣系統相伴出現,甚至可以出現在颱風系統中。實踐中,通常將EF2級以上的龍捲風,稱為強龍捲風。
在我國,龍捲風主要分為四個等級。其中,一級龍捲風強度弱,對應EF0級及以下;二級龍捲風強度為中,對應EF1級;三級龍捲風強度為強,對應EF2和EF3級;四級龍捲風強度為超強,對應EF4和EF5級。龍捲風預報預警難度何在?龍捲風監測預警仍有很大不確定性,是國際上的公認難題。與其他災害性天氣相比,龍捲風是一種少見的局地性、小尺度、突發性強的強對流天氣,其空間尺度很小,且生命史很短,較難被觀測捕捉和記錄,不確定性極大,對龍捲風的預報預警更加困難。
2019年7月2日11時05分左右,在海南省昌江黎族自治縣海尾鎮新港海岸線(疍家文化園旁)出現水龍卷,圖為網友記錄畫面 圖/海口日報即便是在龍捲風頻發、災害嚴重、研究較為充分的美國,其龍捲風預警的平均提前量也只有不到20分鐘,且準確率有限。具體來看,龍捲風科研業務難點最初的源頭和關鍵——它太小了。儘管在公眾看來,龍捲風“巨大”的風柱接天連地,宛若魔幻大片,但對比上千公里的颱風系統,龍捲風的個頭實在太小。這是一種少見的局地性、小尺度、突發性強對流天氣,直徑一般只有幾十米至數百米,最大的也只有1公里左右;持續時間短,一般為幾分鐘到幾十分鐘;其發生發展相當“任性”——如果從高空能看到的話,幾乎就是一閃即滅。即使地面氣象觀測站間距已部分實現公里級,也難以直接“捕捉”到龍捲風;天氣雷達則受限于探測範圍、解析度和地球曲率及地形遮擋等而無法直接探測到龍捲風本身。現實中,一場龍捲風發生了,通常只能依靠龍捲風母體系統的發展去尋找一些信號。對於龍捲風,人類對其機理認識尚淺,這也制約了相關預報預警業務的建立。如何破解龍捲風預報預警?目前,基於數值天氣預報模式和綜合資料研判,可對龍捲風形成的環境參數(低層垂直風切變、水汽條件、不穩定能量、風暴相對螺旋度等)進行預報,可提前預判龍捲風發生的可能性。在臨近預報時,可通過快速循環中尺度數值天氣預報模式對回波演變進行預報,對龍捲風生成的時間和區域進行預判,通過風雲氣象衛星和氣象雷達並結合人工智能演算法等進行加密監測,嘗試開展預警。
2019年7月3日17時45分左右,遼寧鐵嶺開原地區發生強龍捲風事件,附近風速達23米/秒(9級)
相控陣天氣雷達現場災害調查則是必要手段,能夠為確定災害的成因和強度,提供最重要和最直接的證據。譬如,2016年至2021年,佛山龍捲風研究中心參與了國內59次龍捲風等致災雷暴大風的災害調查,建立了一套詳細的龍捲風災害調查資料庫。遭遇龍捲風,如何避險?遭遇龍捲風時,需要大家遵循“就近、就低”避險原則。即便是不沿海的地區,依然會出現龍捲風,大家不可掉以輕心。1.在室內務必遠離門、窗和房屋的週邊墻壁,躲到沒有窗戶的小房間內抱頭蹲下,地下室或半地下室是躲避龍捲風相對安全的地方。2.在戶外要觀察龍捲風動態,避開其行進路徑,立即朝著與龍捲風移動路徑垂直的方向快速撤離。來不及逃離的,應就近尋找低窪處躲避,同時用雙手護住頭部和脖子。同時,遠離大樹、電線桿、廣告牌、圍墻等,以免被砸、被壓或發生觸電等事故。3.在開車切記不要在汽車中躲避。注意避開龍捲風行進路徑快速駛離,或立即離開汽車,然後到低窪地點躲避。
來源:荊楚網綜合中國氣象報、湖北日報、應急管理部等