近期强对流天气频发 龙卷风和大风到底有何不同?

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近期,我国多地出现强对流天气,部分地区出现龙卷风。5月15日10时,中央气象台升级发布强对流黄色预警。

按照《中央气象台气象灾害预警发布办法》,发布强对流黄色预警的标准为:预计未来24小时3个及以上相邻省(区、市)部分地区将出现10级以上雷暴大风,或者直径15毫米以上冰雹,或者30毫米/小时以上强度的短时强降水并伴随雷暴大风或冰雹或龙卷风,或者上述任一类情况已经出现并可能持续。

当前强对流天气有何特点?在什么样的条件下会出现龙卷风?龙卷风为何难预报?如何应对防范龙卷风?中央气象台席预报员张涛接受中国气象报全媒体记者专访,为公众进行权威解读。

专家:中央气象台首席预报员张涛

采访人:中国气象报全媒体记者刘若馨

5月15日10时,中央气象台升级发布强对流黄色预警。

记者:当前我国强对流天气有何特点?

张涛:当前我国强对流天气主要特点为高发、类型多、极端性较强、影响范围广。目前我国进入强对流高发期,且类型复杂、混合,包括风雨、雷电、极端大风、极端降水、龙卷风等,主要集中在长江中下游地区。

4月中旬以前,也就是初春这段时间,云南、华南、江南中南部等常年较多出现强对流天气的地区,一直处于强对流偏少偏弱的情况。4月中旬以后,强对流天气显著增多,并且位置相对在偏北的地方,江南北部、江汉、江淮、华北、黄淮等地都出现了极端强对流天气。

记者:近期强对流天气多发频发的原因是什么?尤其是龙卷风,大家比较关注。

张涛:强对流天气的成因主要是在大气层形成上层冷、下层暖的一个不稳定层结。随着春转夏季节进程的推进,这样的条件越来越易出现。具体表现为,低层南方暖湿气流加强,向北输送的暖湿空气带来大量的水汽和热量,同时,春夏之交太阳辐射能量较强,对地面升温,进而导致低空大气升温都非常有利。暖湿气流的输送和太阳辐射的双重影响,使低层很容易形成一个高温、高湿的下暖湿结构。高空的冷空气也具有一定的实力,特别是西边高空槽带来的干冷空气,叠加在低层暖湿气流之上,就形成了上冷下暖的不稳定层结。这是强对流天气产生的根本原因。

由于这样一个条件在大范围区域形成,一旦有北方冷空气南下,或者地形因素触发,就会激发对流发生,然后随着冷空气东移南下的带动,自西北向东南等多地就会出现强对流天气。近期强对流多发也是如此。

龙卷风的发生除了强对流具备的条件外,还需要低空急流比较强,使发生龙卷风的概率大大增加。

记者:关于龙卷风的监测水平、可预报性、预报时效是怎样的?

张涛:龙卷风是一种很少见的局地性、小尺度、突发性的强对流天气,是在极不稳定的天气状况下,由空气对流运动造成的强烈的、小范围的空气涡旋。龙卷风的时空尺度很小,直径一般在100米以下,发生至消散的时间在几分钟到几十分钟。

从监测角度来说,目前无论是国内还是国外,对于龙卷风的监测都是很困难的,现有气象观测设备难以直接监测到龙卷风。因为龙卷风的尺度非常小,这就意味着龙卷风被气象观测站捕捉的几率小,几乎没有直接观测数据。正因为如此,龙卷风的直接认定依赖目击,如果没有目击,则只能通过灾情调查和雷达等遥测资料来间接判定龙卷风的出现。

龙卷风的预报预警,是世界性难题。龙卷风的特点决定了预报预警的难度。目前,对龙卷风发生的可能性是具有早期预报能力的,但对于何时何地出现的相对精准的预报预警,一部分可以达到分钟级,一部分则完全不可能预报。这依赖于龙卷风自身的强度,以及与雷达站网的相对距离,自身强度越强、与雷达站网距离越近,能作出预报预警的机会就越大。

记者:龙卷风与普通大风天气有什么不同,对于在级别分类方面说法有何不同?

张涛:龙卷风和普通极端大风主要的区别是,龙卷风是旋转风,尺度更小,并因其漏斗云和卷起的碎屑而醒目可见,并且中心气压很低,易造成更大的灾害。普通极端大风为直线型大风,相对来说没有清晰的视觉图像,其灾害的极端性一般低于龙卷风。另外普通极端大风更具有瞬时阵风性,而强的龙卷风可以持续数十分钟。

龙卷风速没有直接观测,因此并不以常用的蒲氏风速级别界定。而是根据其造成的灾害程度来推测其最强风力和定级。

我国龙卷风主要分为四个等级。其中,一级龙卷风强度弱,近地面阵风风速最大值(以下简称为Vmax)小于等于38米/秒;二级龙卷风强度为中,38米/秒<Vmax≤49米/秒;三级龙卷风强度为强,49米/秒<Vmax≤74米/秒;四级龙卷风强度为超强,Vmax>74米/秒。

记者:对于我国而言,哪些地区易发龙卷风?如何应对防范?

张涛:在满足了天气条件的情况下,平原地区是龙卷风相对高发的地区。对于我国来讲,长江中下游平原、珠三角、东北平原、华北平原等地都是龙卷风发生较多的地区。而平原地区是人口稠密的地区,要特别注意防范应对。

根据龙卷风自身的特点和预报预警的局限,对其的防范应有三个层面:一是天气发生前的较长时效如几小时至几天,天气预报会对龙卷风背景即强对流天气发生可能性有较可靠的推测,这时起应加强对后续临近预报预警的关注;二是当关注到气象部门数分钟至数小时前发布身边的临近预报预警时,要减少外出,在安全场所回避强对流天气和可能发生的龙卷风;三是当已经面临龙卷风威胁时,如果在户外,要观察龙卷风动态及时避开其行进路径,如果在室内,则远离门、窗和房屋的外围墙壁,躲在比较坚固的、永久性钢筋混凝土结构建筑物中抱头蹲下,最安全的地方就是地下室或半地下室;在电杆倒下、房屋倒塌等紧急情况下,应及时切断电源,以防止电击人体或引起火灾;乘汽车外出遇到龙卷风时,千万不能开车躲避,也不要在汽车中躲避,应立即离开汽车,到低洼地躲避。(中国气象报 记者刘若馨)

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