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龙卷风,来去无踪的灾星(环保课堂)
迅速朝龙卷风移动方向的垂直方向跑动,及时伏于低洼地面、沟渠
受访专家:中国科学院大气物理研究所云降水物理与强风暴重点实验室副主任 肖辉 《 生命时报 》( 2016年07月01日   第 17 版)
6月23日午后,江苏省盐城市阜宁等地突遭龙卷风和强冰雹袭击,风力超过17级。突如其来的龙卷风将树木、电线杆刮倒在地,不少房屋、厂房倒塌,屋顶被吹跑,并造成严重人员伤亡,截至记者发稿时,已造成99人死亡,846人受伤。龙卷风,这个只出现在电影荧幕和网络上的气候现象,由“远在天边”一下子变得“近在眼前”,从一种自然奇观变成了令人害怕的灾难。本报记者联系到中国气象局气象宣传与科普中心,获得了第一手资料,并采访了相关专家,帮你了解这个可怕的“灾星”。
寿命短,脾气暴
中国科学院大气物理研究所云降水物理与强风暴重点实验室副主任肖辉告诉《生命时报》记者,龙卷风是一种由发展强烈的雷暴云产生的小范围空气涡旋。这种雷暴云是在强烈不稳定天气条件下,由空气强烈对流运动产生的,而龙卷风则是由雷暴云伸展至地面的漏斗状云产生的强烈旋风。
在很多人的印象中,龙卷风往往存在于美国大片里,旷野上突然出现一个或数个漏斗状的风柱,所到之处无坚不摧。事实上,我国不少地区也有龙卷风的踪影。据中国气象局介绍,1991~2014年间,我国平均每年有43个龙卷风,以春季和夏季多发,4~8月的龙卷风个数占全年的92%。“南方地区秋后也可能出现龙卷风”,肖辉介绍说,去年10月初,广东佛山受台风影响,也出现过龙卷风。我国的龙卷风主要集中在长江三角洲、苏北、鲁西南、豫东等平原、湖沼区以及东南沿海地带。其中,江苏和广东最多,江苏高邮市更是被称为中国的“龙卷之乡”。由于苏北地区地势低洼平坦、江河湖泊水网交织,处于亚热带和暖温带的气候过渡地带,易积聚强烈的大气不稳定能量,有助于龙卷风生成。
此次盐城发生极端强对流天气,主要是因为6月22日~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,并逐渐影响苏北。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。
虽说龙卷风是尺度很小(下部直径一般在几米到数百米之间)的天气现象,而且“寿命”短暂(一般维持几分钟到十几分钟,最长不会超过半小时),但它“脾气”暴烈、威力惊人。强龙卷中心气压很低,风力可达100~200米/秒以上,物体会被卷进中心再甩出去。据科学家估算,龙卷风储存的能量平均为10000千瓦时,相当于一个装机容量很大的发电厂。有文献记录,龙卷风曾使一根松枝轻易穿透了一块1厘米厚的钢板,还使一根细草茎刺穿了一块厚木板,而一片三叶草的叶子竟像钉子一样,深深凿入了泥墙之中。等级较高的龙卷风能把大树连根拔起,扭曲或摧毁钢筋混凝土房屋、电线杆和铁塔,吹翻或卷起船只、汽车,甚至把人及地面物体卷至空中。肖辉说,龙卷风往往伴随冰雹、局地强降雨,危害很大。
神出鬼没,极难监测
中国气象局在6月22日指出,23日~24日淮河流域将有大到暴雨,局部地区伴有雷暴大风等强对流天气。江苏省、盐城市、阜宁县各级气象局也连续发出暴雨黄色预警信号,预计将出现短时强降水、龙卷、冰雹等强对流天气。
龙卷风预报在全球都是难题。包括中国在内的大多数国家,会通过预报强对流天气的方式对龙卷做出预警预报;仅有号称“龙卷风王国”的美国及其邻国加拿大,拥有确切的龙卷预警。目前对龙卷风监测最有效的手段是多普勒雷达。但肖辉告诉记者,即便有如此发达的雷达网,美国也只能提前几分钟到十几分钟发布预警。就我国现有的雷达网而言,只有龙卷风发生地点在雷达半径30公里以内时,才有可能看到较为明显的龙卷风特征。中国气象局提供的材料里也坦承:“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。”
那么,龙卷风的监测预报难在哪?首先是龙卷风的“个头”小,跟台风这个“大块头”没得比。形象地说,龙卷风就像一条线划过一个区域,周边没啥影响,但所到之处就遭了秧。比如这次盐城市区就基本没受影响。所以,龙卷风类似于“突袭”,很难预测它要袭击哪里。
其次是“寿命”短。龙卷风强对流天气往往生成很突然,对某一地区的影响时间也相对较短,一般只有十几分钟。要想提前24小时预报局部地区的强对流天气也就非常困难。
最后是“出生”环境复杂。龙卷风的生成和发展需要衡量综合大气条件,而这些条件往往是难以预料、不确切的,再加上不同地区之间各不相同的地形因素,也进一步增加了准确监测、预报的难度。
龙卷风频发或与全球变暖有关
据英国《每日邮报》的报道,自1954年以来,北美洲平均出现的龙卷风次数逐渐上升。而一项最新研究显示,伴随着全球气候变暖的严峻趋势,超级龙卷风出现的概率也将增大。中国气象局也指出,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、江苏盐城等地都出现了龙卷风。但就目前来说,由于技术能力上的不足,具体的原因还有待考量。
为应对龙卷风,有关部门需要采取一些措施。肖辉指出,首先要加强气象现代化建设,充分利用好多普勒雷达,建设中小尺度灾害性天气预测、预警系统,提高多普勒雷达的监测能力和反演龙卷风的能力。“虽然龙卷风预警美国也只有短短的十几分钟,但对于老百姓而言,他们知道哪些地方可能受灾,哪些场所可以应急躲避,这就是救命的十分钟。”
其次,龙卷风易发的地区,建筑物的抗强风标准应该适当提高。尤其是围墙、电线杆、广告牌、厂房等。
再次,学习国际上先进国家的经验。美国在经常发生龙卷风的地区定时举行防灾演习;建筑强制加入坚固的地下室或地窖;气象局建立有效的预警机制,当雷达监测到有龙卷风生成时,会及时通知民众躲避。
最后,加强宣教,把正确的气象知识、防灾常识教给老百姓,同时增强他们的防范意识,让他们脑子里时刻绷着一根弦,尤其要宣传防强风、龙卷、雷电、局地暴雨等相关知识。肖辉建议,龙卷风易发地区居民须掌握以下求生知识:第一,平时留意气象部门发布的灾害天气预警报告,夏季多留意天气变化,看到乌云密布时要多个心眼。第二,发生龙卷风或大风天气时,应远离抗风能力差的建筑物,比如广告牌、活动板房、围墙、窗户等,到最近的坚固房屋内躲避。较为安全的地方是位于地下的空间,比如地铁、地下车库。第三,如果正在开车,应及时把车停到不影响交通的地方,到低洼地躲避。第四,迅速朝龙卷风移动方向的垂直方向跑动,及时伏于低洼地面、沟渠等。▲
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