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工人日报 2016年07月01日 星期一

时空尺度很小,活动时间又很短,对于目前各国的常规气象台站网而言,它属于“漏网之虾”

龙卷风有效预警很难

王乃仙
《工人日报》(2016年07月01日 06版)

龙卷风过后的阜宁,建筑物倒塌现场。

本报记者 王伟伟 摄

6月23日江苏盐城多地发生龙卷风后,许多人都说,没想到龙卷风的危害竟然有这么大。殊不知,龙卷风也是一种灾害天气,有时候它带来的危害并不比台风小。

产生的原因

龙卷风的形成,可以从夏天在操场上常看到的一种现象中得到启示:一阵风刮来,突然在操场中间出现了一个气流涡旋,卷起的沙土和树叶随气流旋转,而且越转越快地移动着,过了一会儿又迅速慢下来,然后突然消失。这是很小尺度的气流不稳定性造成的。龙卷风的形成和消失,都是气流运动不稳定的过程。

龙卷风是云层中雷暴的产物,具体来说,就是雷暴巨大能量中的一小部分在很小的区域内集中释放的一种形式。作为一种猛烈的天气现象,它由快速旋转并造成直立中空管状的气流形成。

龙卷风是中尺度的气流不稳定性造成的,其平均直径为200~300米,最小的不过几十米,只有极少数直径大的能达到1000米以上。它的寿命也很短促,往往只有几分钟到几十分钟,最多不超过几小时。其移动速度平均每秒15米,最快的可达70米;移动路径的长度大多在10公里左右,短的只有几十米,长的可达几百公里以上。龙卷风造成破坏的地面宽度,一般有l~2公里。

龙卷风的形成过程,大致可分为四个阶段:一是大气的不稳定性产生强烈的上升气流,由于急流中的最大过境气流影响,它被进一步加强;二是在垂直方向上速度和方向均有切变的风相互作用,上升气流在对流层的中部开始旋转,形成中尺度气旋;三是随着中尺度气旋向地面发展和向上伸展,它本身变细并增强;四是龙卷核心中的旋转与气旋中的不同,强度足以使龙卷一直伸展到地面。当发展的涡旋到达地面高度时,地面气压急剧下降,地面风速急剧上升,形成龙卷。

龙卷风的风力可达12级以上,最大可达100米/秒以上,一般伴有雷雨,有时也伴有冰雹。

巨大的危害

由于龙卷风伴有比台风大得多的强风(风速每秒100~200米),巨大的气压差及每秒数十米的上升气流,使其具有范围小、寿命短、走直线、破坏力极强的特点。龙卷风经过的地方,常会发生拔起大树、掀翻车辆、摧毁建筑物等现象,有时能把人吸走。

龙卷风的力气非常大。据报道,1879年5月30日下午4时,在美国堪萨斯州北方的上空有两块又黑又浓的乌云合并在一起。15分钟后在云层下端产生了旋涡,涡旋迅速增长,变成一根顶天立地的巨大风柱,在3个小时内像一条孽龙似的在整个州内游走,所到之处一片狼藉。但是,最奇怪的是刚开始发生的时候,龙卷风旋涡横过一条小河遇上一座峭壁时,便折抽西进,路遇一座75米长的铁路桥后,龙卷风旋涡竟然从桥墩上“拔”起,扭了几扭后抛到水中。

在我国,1956年9月24日上海发生的一次龙卷风,竟然轻而易举地把一个11万公斤重的大储油桶“举”到15米高的空中后,再甩到120米以外的地方。

龙卷风对建筑的破坏尤其严重,经常是毁灭性的。在强烈龙卷风的袭击下,房子屋顶会像滑翔翼般飞起来。一旦屋顶被卷走后,房子的其他部分也会跟着崩解。龙卷风的强烈旋转力和巨大的气压差所产生的巨大吸力和爆炸性破坏作用,足以将地面杂物及水中鱼、蛙、昆虫卷入空中并带到远方而落下鱼雨、蛙雨、蛇雨之类的“怪雨”。  

预测是难题

龙卷风出现的季节,以春末、夏季和初秋较多,尤其是七八月份高温高湿季节,发生的机会最多。

中国是最经常遭受龙卷风的国家之一,特别是在地形平缓的地区,更容易发生,比如长江三角洲经苏皖北部至黄淮海平原,以及华南地区。

江苏是全国最容易发生龙卷风的地方,据统计在近50年时间里,江苏共有1070次龙卷风记录,平均每年发生21.4次,其中EF3级以上破坏力巨大的龙卷风有9次。

此次盐城阜宁等地龙卷风的成因,是由于6月23日黄淮地区处于副高西北边缘,温度高,湿度大,对流潜势好;500hpa高空有冷涡配合低槽东移南下,700hpa、850hpa中低层有低涡切变东移,地面有气旋,后部有冷空气;低层西南急流,中高层西北急流,存在强的风切变,在地面有强的风向风速辐合触发下,就产生了强劲的龙卷风。

由于龙卷风的时空尺度很小,活动时间又很短,对于目前各国的常规气象台站网而言,它属于“漏网之虾”,捕捉和观测到它的可能性很小。虽然气象工作者可以通过卫星云图能看到台风云旋涡的走向,但却无法寻觅龙卷风的踪迹,所以很难进行有效的预警。

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