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下击暴流的气象密码

2022-08-03杨淑华李腊平王力

科学之友 2022年8期
关键词:雷暴强对流强降水

文|杨淑华 李腊平 王力

什么是下击暴流

下击暴流,顾名思义就是高速下降的气流,由于气流下降速度很快,是以高速摔到地面,所以气流呈辐散状或直线型,是灾害很强的破坏性大风。下击暴流多产生于发展成熟的强雷暴云中,由强雷暴云中的强下沉气流形成,是一种局地性的极端天气,风速超过17.9米/秒。

下击暴流的母体是强对流系统,强对流是指伴随着电闪雷鸣出现雷暴大风、冰雹、短时强降水的具有重大杀伤力的灾害性天气。每年的春末、夏、早秋是强对流的多发季节。从大气学的角度看,强对流天气一般是在有利的大尺度环流背景下,由中小尺度天气系统触发造成的。小的强对流系统可能只有几十米,大的可能上百千米,时间尺度可能是几分钟或者几小时,具有发生突然、生命史短、灾害强度大的特点。

下击暴流对飞机危害示意图(绘制|王力)

强对流系统就像一艘“航空母舰”,运载着千变万化的灾害性“武器”,时刻会引发一场杀伤力极强的“世界大战”,这些“武器”一般有飑线、雷暴大风、暴雨、冰雹、短时强降水、龙卷风、下击暴流等。这些灾害性天气有时只出现单一的一种,有时是轮番登场。下击暴流就是破坏力极强的一种强对流天气。

下击暴流的威力源于空中一对反方向运动的尺度较小的气团,他们就像背靠背站立的两个人,同时向相反的方向奔跑,两人在起跑时都奋力给对方一个推力,在这个推力的作用下,离地远的气团向空中运动,离地近的气团向地面运动,这个向地运动的气团带来的向下的冲力就叫“下击暴流”。

下击暴流的影响和危害

众所周知,飞机在起飞和降落时最容易发生坠机事故,这主要是由下击暴流造成的。如果遭遇下击暴流,飞机先遇到“迎头风”(逆风)致使其产生一个附加的抬升力,接下来在很短的时间内,飞机会先后经历“迎头风”减小、强下沉气流(垂直风)和强尾风(顺风)袭击,驾驶员很容易因操作失误而导致飞机高速摔向地面。

此外,下击暴流还在2015年制造了长江航运史上从未有过的重大灾难性事件。2015年6月1日21时30分左右,载有454人的“东方之星”客轮在长江湖北监利段翻沉,导致 442人遇难。“东方之星”倾覆时正位于湖南岳阳和湖北监利之间几乎是从南到北的长江航道上,这个“恶魔”仅仅用了12分钟就把 “东方之星”倾覆了。事后中国气象局就“东方之星”倾覆事件进行分析并得出结论:“东方之星”倾覆事件是由一次或数次下击暴流事件所导致的。

山西也发生过一次下击暴流,2021年7月14日19-20时,山西省五寨县遭受雷暴大风和短时强降水袭击。经过分析,此次雷暴大风就是由下击暴流造成的,它致使庄稼大面积倒伏,多棵大树中间折断甚至连根拔起,多辆汽车损毁,钢结构房顶被吹走,房屋建筑受损严重。

下击暴流的预报预警

目前来看,从国内到国外,下击暴流的预报预警都是非常困难的,是世界性的难题。主要的原因是下击暴流一般发生在距地20千米高度以下,而且下降的速度非常快。当天气雷达观测到快速下降的回波核或地面附近的强辐散时,强风几近到达地面,已经无法提前发出警报。对于机场来说,也往往是在探测到下击暴流已经发生后,才能通知飞机等待下击暴流消失之后再起降,或者在多普勒雷达上看到有强对流风暴时,通知飞机停止起降或转场其他机场备降。

2021年7月14日山西五寨下击暴流实景

下击暴流对航运危害示意图(绘制|王力)

目前,山西省气象局针对大风的预警信号有两种,一种是“大风”预警信号,一种是“雷暴大风”预警信号。“大风”预警信号是指空气异常流动而形成的风力快速增大的灾害性天气预警。“雷暴大风”预警信号是指由强对流系统造成的伴随强雷电的气压骤升、气温骤降所带来的风力骤升的灾害性天气预警。普通的“大风”出现下击暴流的概率比较小,而“雷暴大风”正是下击暴流的制造者。

当气象台发出“大风”各个级别预警信号时,大家尽量减少外出,远离户外广告牌、大树、危险建筑物,切断电源并注意防火。当气象台发出“雷暴大风”各个级别预警信号时,除了上面的防护措施外,还要重点预防雷电灾害和突然发生的下击暴流,户外人员应当躲入有防雷设施的建筑物或者汽车内;不要在树下、电杆下、塔吊下避雨;在空旷场地不要打伞,不要把农具扛在肩上等,以免把雷电引到身上。因此,我们要在日常生活中做好防范,当有下击暴流发生时,要迅速进入掩体内,以免遭受不必要的损失。

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