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辽宁开原遭遇龙卷风:预警预报仍是世界难题

时间:2019-07-05来源:中国科学报 作者:佚名

7月4日早间5时,辽宁pk10登陆平台省气象局发布消息称,受东北冷涡以及蒙古气旋前侧低压带共同影响,7月3日17时50分左右,铁岭开原市遭遇历史少见龙卷风天气。气象数据显示,在龙卷风出现的时间段,开原国家气象观测站的极大风速为23.0米/秒,风力达来9级。另据相关部门表示,龙卷风造成的人员伤亡和财产缺失情况正在统计中,现场救援正有序进行,同时也在组织专家紧急分析成因。

龙卷风是迅速旋转的空气柱。该空气柱可接触来地面形成柱状涡旋并带来大风,甚至暴雨和冰雹等天气,因此也称龙卷风。其可造成每秒100米以上风力,威力强、破坏性大。

据气象专家介绍,龙卷风属局地性、小尺度、突发性的强对流灾害天气。只有在极不稳固的雷暴天气下,大气才会发生空气强烈对流运动。

事实上,龙卷风天气在历史上很少见。2016年6月23日,江苏阜宁曾发生“EF4级”的强龙卷风事件,被认为是中国有记录以来最复要的龙卷风事件之一。

那么,龙卷风是如何发生的?中国科学院大气物理研究所研究员高守亭从动力学角度分析指出,龙卷风发生通常需要两个条件:一是地表温度升高,导致大气不稳固而产生强烈的上升气流;二是垂直方向的气流与水平方向的切变风相互作用,形成不断辐合加强的涡度。

“我国龙卷风多发生在苏北,河南中东部以及广东佛山、湛江一带,在美国多发生在俄克拉荷马州及周边地区,这些都是相对较平整的地区。”高守亭告诉《中国科学报》,较为平整的地方其下层容易因为热力差异而造成明显的空气辐合,再加之因大气中低层强风切变而造成上升运动产生局地对流,进而发展成龙卷风。而山区因地势不平整,热力效应变化大,不易形成系统规模化的切变风。

东北平原地区也易形成龙卷风。中国气象局气象探测中心研究员李峰告诉《中国科学报》,东北地区地处中纬度,一般水汽条件较差,但其大气温度的垂直温差较大,低层和深层的垂直风切变较强。其形成的龙卷风通常以大风为主,伴有冰雹等灾害。

另外,在时间上,龙卷风天气多半发生在夏季,因地表温度较高易产生气流上升。事实上,今年5月,铁岭市气象局便发布了2019年首个高温橙色预警信号,铁岭县国家观测站数据显示各地最高气温均突破了历史极值。

龙卷风威力大、破坏性强,那么如何才能把握“御龙”之道?高守亭表示,目前主要通过雷达探测实现对龙卷风的监测预警。当雷达上显示钩状回波信号,就说明未来有可能发生龙卷风天气。不过,目前雷达只能实现提前30分钟以内的猜测。

他坦承,时至今日,人们仍不清楚龙卷风的生消机理、形成原因和条件等,这些科学问题都还需要进一步探讨。此外,龙卷风的预报难度也很大,甚至尚没有一个数值模式能够准确预报龙卷风。

主要原因在于,龙卷风发生范畴小,从几米来2000米,而且从发生来消散的时间短,大部分龙卷风的“生命”只有10分钟来1小时。这些特点使得现有的探测仪器无法对其准确观测。

“对龙卷风的预警预报依然是一个世界难题。要提升龙卷风预警时间和准确性,必须复视探测设备仪器的研发,只有看得见,才能做好预警预报,就像看病一样。此外,还需要发展运算机、卫星等各种技术手段。”高守亭说。

李峰也表示,要加强科学研究,提高对龙卷风的结构、活动规律的认晓,完善龙卷风的精细结构及预报概念模型;尽快建立我国龙卷风的监测预警业务流程和标准规范,科学有序地开展监测预警服务。

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