专家解读强对流天气:我国进入强对流高发期且类型复杂、混合
北京青年报客户端 2021-05-15 17:26

5月15日10时,中央气象台升级发布强对流黄色预警,预计5月15日14时至16日14时,安徽中南部、江苏中南部、上海等地的部分地区将有8-10级雷暴大风,局地可达11-12级,局地还伴有冰雹天气;山西南部、河南南部、安徽、等地的部分地区将有短时强降水天气,小时雨强30-50毫米,局地可达70毫米以上。

近期,我国多地出现强对流天气,部分地区还出现了龙卷风,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?昨天,中央气象台首席预报员张涛就这些问题进行了解读。

强对流天气主要集中在长江中下游地区

中央气象台预计,5月15日14时至16日14时,安徽中南部、江苏中南部、上海、湖北中东部、湖南中北部、江西北部、浙江北部、贵州中东部、广西东北部、广东西北部等地的部分地区将有8-10级雷暴大风,局地可达11-12级,上述地区局地伴有冰雹天气;山西南部、河南南部、安徽、江苏、上海、湖北、湖南、江西中北部、浙江北部、川西高原北部、重庆东南部、贵州中东部、广西北部、广东西北部等地的部分地区将有短时强降水天气,小时雨强30-50毫米,局地可达70毫米以上。

张涛介绍,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。

春夏交替时期更易形成强对流天气

张涛介绍,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。

龙卷风尺度太小监测很难

张涛介绍,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。

龙卷风易造成更大灾害

张涛表示,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。

文/北京青年报记者 赵婷婷
编辑/张鹏

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