强对流,了解一下
—— 这个“暴脾气”不好惹
2019-04-23王敬涛
王敬涛
3月以来,我国南方多地冰雹、大风、雷电、强降水轮番登场。冰雹使车辆难逃“狂轰滥炸”,大风让人寸步难行,雷电吓得孩子失色大哭,而这些都是“暴脾气”强对流惹的祸。
强对流天气哪家强
强对流天气是指伴随有雷暴的对流性大风(风速≥17.2米/秒)、冰雹和短时强降水(降水量≥20毫米/小时)的天气。
当低层的空气从地球表面接收到足够热量温度升高,而中高层大气仍然处于相对冷的状态时,大气即处于一种不稳定的层结结构。如果此时低层的大气在锋面、地形等因素的影响下被迫抬升至一定高度或继续接收大量热量,就会在较短的时间内冲破上层大气的禁锢,像开锅的开水一样剧烈上升,从而形成强烈的对流。
同理,近地面较热的空气在浮力作用下上升,并形成一个上升的湿热气流。当上升到一定高度时,由于气温下降,空气中包含的水汽就会凝结成小水滴;小水滴在下降时,又被强烈的上升气流“托举”,“托举”到足够高时,还会形成冰相粒子。如此反复不断,小水滴变成大水滴,甚至冰粒子,直到大水滴或冰粒子“胖”到高空气流“托”不动了,最后下降至地面形成雨或雹。当下降的气流足够大时,还会在地面形成大风。因此,在这个过程中常常伴有冰雹、雷雨、大风等天气现象。
从形成原理来看,强对流天气并不是夏季独有的,我国一年四季都可能发生。
进入3月,也就进入了万物复苏的时节,偏南暖湿空气也进入了频繁活动期。但冷空气仍有一定的势力,能够“翻山越岭”入侵江南和华南;而从南海那边来的暖湿气流也开始加强。最终,冷暖空气会在江南及华南地区的上空“约架”“对峙”,且互不相让,“碰撞”出的“火星儿”便是强对流天气。
随着夏季到来,影响我国的冷空气势力会减弱,而暖湿气流则不断增强,可以北上至更北的地方。
强对流也会“因地制宜”
“个头”不大、突如其来、生命短暂的强对流天气是个名副其实的“暴脾气”。不过,强对流天气家族的出场和地理环境有关。
首先,我国北方比南方出现强对流天气的时间短、概率小。我国南北跨度较大,暖湿气流阶段性地向北推进,因此,越往北的地方,留给强对流天气“发脾气”的时间也就越短。
其次,我国陆地地势划分为三级阶梯。根据气象观测数据统计,我国出现冰雹概率最高的地区就是青藏高原。这是因为冰雹与地形有很大关系,而地势越高的地方,对流云中的冰相粒子越容易降落到地面。
而近几年在人们观看的视频中频繁出现的龙卷风则更容易发生在雷暴天气多发的低海拔地区。
龙卷风的形成与强雷暴云中强烈的升降气流有关。当升降气流之间形成很强的切变时,就会发生强烈的涡旋,而在地形平坦、不容易破坏天气系统结构的平原地区,这一系统会继续发展,形成龙卷风,比如我国的长江流域和美国的中西部地区。
惹不起,你得躲得起
如果把冷空气、副热带高压等影响几百公里甚至上千公里,在空间上有绝对优势的大系统比作一个大西瓜,那强对流天气可能就是粒黄豆,属于中小尺度系统,影响范围可以小到几十公里甚至几公里,生命史可以短到几分钟。
正因为这样的特性,强对流天气会出现在哪个具体位置很难被短期预报准确、具体地标注出来,天气预报无可奈何地使用了“局地”这样的字眼。
不仅是对龙卷风,对雷暴大风和冰雹等强对流天气的预报都是世界难题。世界上各个国家对于强对流天气可能性的预报都只属于一种潜势预报,即在某一个相对比较长的时间段里,某个地区发生强对流天气的可能性。而提前几分钟、几十分钟或几小时发布短时临近预报和预警信息,则可以有效地弥补突发性、局地性强对流天气长时效预报能力的不足。
俗话说“惹不起,躲得起”,尤其对于对流性大风、雷电等,最好的防御就是躲。每年春夏季节是强对流天气的高发期,多关注天气预报和预警信息能让防御措施更加准确,根据不同的预警级别,可以采取不同的防御措施。