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讀懂氣象系統(tǒng)中的“小鋼炮”——強對流天氣

【字體:   2022-04-27 11:33:42   來源: 地震三點通微信公眾號  

在籃球場上有這樣一群人,看起來普普通通,個子不高還有些發(fā)胖,熱身時的上籃的動作也不顯眼,但一旦開始計分打起來,那動作是又快又恨,運球嫻熟突破果敢,下重心緊核心、起跳腿加力、雙臂環(huán)抱護球、上籃得分一氣呵成,遇到大個子對手也絲毫不含糊,圓潤的身材下一身的肌肉,對抗時撞得人生疼,一個變向就切入內(nèi)線,來無蹤去無影,人稱胖版艾佛森——球場小鋼炮。此類技術風格的選手在氣象系統(tǒng)的籃球比賽中也很常見,這種派別我們稱其為“強對流”。

如果說球場上的“強對流”你沒遇到過,那生活中的強對流天氣你肯定體驗過,毫無征兆忽然就刮起的狂風、一聲炸雷后疾急而至的雷陣雨、砸在屋頂玻璃上噼啪作響的冰雹,人稱“強對流三兄弟”,單獨哪一個出現(xiàn)都破壞力極強,而且它們還經(jīng)常組隊參團。

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強對流天氣——對的哪兩個流?

在我們周圍的大氣中,冷和暖之間可以對流,上下層之間也存在對流,一刻不停地進行著能量的交換,相應的在溫度、濕度等方面發(fā)生變化,而強對流就是“利用”了大氣結構中上層冷、下層暖的不穩(wěn)定層結特點。

現(xiàn)在正值春季,隨著太陽直射點的變化,入射我國的太陽輻射能量不斷增強,所帶來的變化就是地面快速升溫,進而使得低空大氣的溫度升高,原本由南方向北輸送的暖濕氣流與之疊加,進一步加強了低層大氣的溫度和濕度,一個低空的暖濕“流”形成了。而另一方的高空大氣也不含糊,從西北方向源源不斷的向南集結,它們的特點就是“冷+干”,這樣一來就形成了一上一下、一冷一熱的大氣分層結構,更為關鍵的是,這種大氣結構并不穩(wěn)定。

當遇到地形起伏,暖空氣被抬升或是冷空氣加速南下等情況,就可能讓冷暖氣流“見面握手”,此時,原本水平運動的兩層大氣就會形成上下方向的垂直運動,暖空氣帶著豐富的水汽向上沖,隨著高度的上升,溫度不斷下降,水蒸氣凝結成為水滴,水滴受到重力影響轉頭向下,但在下降的過程中還可能遇到不斷增強的上升氣流,水滴被裹挾著再次上升,并和周圍的小水滴組成更大的水滴,如此反復幾個來回,水滴越來越大、越聚越重,此時,下方的上升氣流再也托不住它們,滾滾雷聲中瓢潑大雨驟然落下。

能量強來勢猛的“小鋼炮”

還記得一開始我們提到的籃球場小鋼炮嗎?和強對流天氣的特點有些相像,經(jīng)常是晴空萬里的天氣里過不多久就變得烏云密布,伴隨著雷暴云中的電閃雷鳴,大雨落下,如同配合假動作的變向突破上籃。

比如今年4月11日發(fā)生在四川盆地的強對流天氣過程,先是來自青藏高原的冷空氣南下深入形成高原槽,與西南方向的暖濕氣流相遇,再加上重慶上空蓄積著的大量能量,一時間就像是冷水澆到熱鍋上,很容易瞬間激發(fā)出強對流天氣。

重慶周邊就是這樣出現(xiàn)了強對流天氣。11日晚,重慶出現(xiàn)了冰雹并伴有狂風,雷達圖上顯示銅梁區(qū)的陣風風速接近30m/s,再加上地形和建筑所構成的狹管效應,地面陣風進一步加強,最終給當?shù)卦斐闪司薮蟮膿p失。四川宜賓11日當晚的雷達回波圖“紅得發(fā)紫”,在雨水的拖拽作用下氣流強烈運動,大風裹挾著冰雹一同到來。四川資陽下屬的安岳,出現(xiàn)了13級的雷雨大風,113.9毫米的大暴雨;其中極值降水量達到1分鐘7.3mm,10分鐘降水更是達到了驚人的52.5mm,等于10分鐘就下了一場暴雨。

能量強、來勢猛往往也就意味著范圍小、持續(xù)時間短的特點,強對流天氣影響的范圍一般在幾公里到一兩百公里的尺度上,持續(xù)過程也多在一小時至十幾小時,較短的僅有幾分鐘。

了解是基礎,防范是關鍵

天氣活動是大自然的必然過程,目前人類還沒有能力去阻止它的發(fā)生,但我們通過了解認識強對流天氣的形成過程,掌握了它的活動特點以及它所帶來的影響,進而就可以找到防范它的辦法。

作為普通大眾,對于強對流天氣,要提高防范意識,增強接收相關預警預報信息的能力。比如說天氣預報,以往我們主要了解自己所在地的氣溫、降水,那在強對流多發(fā)的季節(jié),就不能只聽“下不下雨,天兒熱不熱了”,關鍵的是預警信息,要注意預警信號的(顏色)等級、預警時間,以及建議的避險措施,可不能在收到相關部門的信息后還不當回事兒,那真是拿生命開玩笑。官方的預報信息除了電視里的天氣預報,還有中央氣象臺的強對流天氣預報,其中會對可能出現(xiàn)強對流的區(qū)域、過程預判、活動強弱、次生災害等做出預報,在中央氣象臺的官方網(wǎng)站就可以直接查詢。

另外,年輕的朋友可以借助網(wǎng)絡、新媒體等多種方式獲取監(jiān)測資料,比如反映降水的變化,最高效的就是“雷達回波圖”,這是一種直觀顯示區(qū)域上空降水強弱的監(jiān)測產(chǎn)品,通過主動發(fā)出雷達波并收集其反射回波的方式,計算出實時降水量的大小,而隨著回波圖的動態(tài)刷新,還能看出降水帶的運動速度、方向,這對于在強對流天氣過程中人們的活動出行、減災避讓都具有很大的指導意義。

除此外還有一個咱百姓的“觀天神器”,就是風云衛(wèi)星的衛(wèi)星云圖,風云二號和四號衛(wèi)星家族都可以對我國進行全年365天每天24小時不間斷的監(jiān)測,風、云、雨、霧等氣象要素都能直觀的看到,而最新加入觀測隊列的風云四號B星最高時間分辨率可以達到分鐘級,甚至能分辨出降雨帶和水汽云團的精細動態(tài)變化。

球場小鋼炮雖然厲害,但也怕比他更高的、更壯的、更快的,而對于強對流天氣,有了衛(wèi)星、雷達、地面臺站的立體觀測,再加上自動化的數(shù)據(jù)傳輸和快速的處理能力,完備的渠道和網(wǎng)絡第一時間將預報預警信息發(fā)送給大眾,早預警、早行動,幫助人們將強對流天氣的影響減到最小。


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