最近半个月以来,随着气温回升,我国天气也变的不太稳定,强对流再次成为高频词汇。
5月10日下午,武汉遭遇雷暴大风、短时强降水等强对流天气,白昼如夜,狂风四起,暴雨倾盆,你能想到的关于糟糕天气的成语,几乎都能用来形容当时的武汉。
5月14日19时前后,江苏苏州市吴江区盛泽镇出现龙卷,电力设施和多处房屋受损。
▲5月14日,江苏苏州吴江区盛泽镇附近发生龙卷风。树枝、树叶等漫天飞舞。(来源:沸点视频)
强对流天气到底有多可怕?今天我们将深入一个发展正盛的雷暴单体,体验一场最激烈的狂风暴雨。
一、不止是一场雨一阵雷 它是巨大能量的狂暴释放
强对流又被称作对流性风暴,是对流旺盛的雷暴天气系统。它不止是一场雨、一阵雷,它是空气能量以最狂暴姿态的集中释放,冰雹、雷雨大风、短时强降雨、龙卷风都是强对流天气的表现形式,因此强对流也几乎成为了灾害性天气的代名词。
蕴含巨大能量的强对流云团有时是“单兵作战”的超级单体雷暴云,有时候是集团作战,如“组织冲锋”的飑线和“天女散花”式的多单体风暴。下图显示了在雷达回波图中雷暴系统的形态,在这些雷暴云团影响之下,天气分布不均匀,变化十分剧烈,致灾性强,防范难度相对较大。
▲2020年4月22日下午掠过海南和广东地区的飑线过程(图片来源:中国气象局气象探测中心)
▲2021年4月30日夜间过境江苏的雷暴云(图片来源:中国气象局气象探测中心)
如果将雷暴单体剖开看,可以看到雷暴云中存在强盛的上下对流运动。前部是上升气流,后部是下沉气流。上升气流来自底层的暖湿气流,下沉气流则有来自降水本身的拖拽下沉,也有云后部和周围的侵入干冷空气的下沉作用。
最近副热带高压北侧暖湿气流加强,上升运动强烈,同时最近中纬度和高原南下冷空气活动也相对频繁,也给雷暴云的出现创造了有利的条件,加之近期南方地面气温回升,空气中积聚了大量能量,加剧了上下对流的运动,因此容易触发雷雨云团的诞生,这就是为何最近强对流天气频发的原因。
二、深入体验雷暴云里最激烈的狂风暴雨是什么感受?
深入体验之前,我们不妨先飞到太空看看卫星视角下的雷暴云是什么样的?
下图是2020年8月13日横扫山东的一次强雷雨云团,那一朵朵膨胀变大的突起云团,就是对流发展最旺盛的强雷雨云团。这种云团具有强烈的上升动力,所以云具有向上增长突起的特征,对流旺盛的云顶高度甚至可以超过10000米。
当上升到一定高度,空气变稀薄,云顶就会不再上升,转而向四周扩散延伸,延伸出去的这部分云就是我们在地面看到的云砧,在卫星视角下看强雷雨云的云顶,则像被“拍扁”了一样。
▲2020年8月13日下午山东遭遇飑线过境,强降雨+雷电大风横扫山东半岛,多地出现特大暴雨,局地单日降雨量破纪录;其中沂南13日08-14日08时降雨量超300毫米,打破当地有气象记录以来的单日降雨量记录。(图片来源见右下水印)
卫星视角下的强雷雨云看着很美?云层之下却可能是昏天暗地,狂风暴雨。让我们回到地面,来一场危险的穿越雷暴云之旅。
●现在,你所处位置是距离雷暴云约30公里左右的地方。
在这里,你可以清晰地看到远处雷暴单体的风暴云顶,也就是云砧,看着不高,但它实际高度可能有10公里以上。你也可以感受到雷暴云团带来的一些阵风,这种阵风夹杂着冷空气,让你感觉凉了不少。同时,由于位置较远,你也可看到雷暴单体大致整体的形态,当然也可以看到雷暴单体内,渡劫般的电闪雷鸣。
此时你最需要做的,就是辨别这雷暴云的移动方向,看它是否冲着你来。下图里的云团正向东移动,拍摄地不在风暴移动路径之上,所以基本没有危险。
▲图为2020年8月2日北京出现的雷暴单体延时视频。(胡啸/摄)
●如果你再靠近雷暴单体一些,天气将开始出现剧烈的变化。
下图来自微博网友“@Range四方”在2020年夏季内蒙古拍摄的雷暴云团。当你离雷暴云团很近时,视觉上你看不到风暴的云顶,因为在云下,你只能看到漫天低垂的黑云,这会让你产生明显的压抑感,前方云团深处是更黑的视野以及模糊的雨幡,同时你还能听见阵阵雷轰鸣。
▲来自微博网友“@Range四方”视频截图
“山雨欲来风满楼”,风暴即将来临,此时你最需要做的,就是迅速撤离,找到安全庇护所,避免遭遇狂风暴雨的摧残。
●接下来,你可能遇到的就是雷暴云核心区域的风暴。
首先,你会看到一条低垂的向前“爬行”的云,也就是“弧状积雨云”。它是典型风暴成熟的体现,此外在这你还可能看到阵风锋积云、滚轴云等奇特的云。
▲来自微博网友“@Range四方”视频截图
很快,强大的阵风将呼啸而来,此时你处在风暴核心影响的通道上,预示着你很快将直接遭遇风暴的影响。俗话说“风是雨的头”,一般风暴移动速度在30-50公里每小时,所以大约5-10分钟后,倾盆大雨就会开始,并且可能伴随着小冰雹。但这个时候也仅仅是强对流天气开端,再往后你才会进入真正的风暴核心。
●当你进入风暴核心位置,会经历什么?
暴雨、大冰雹、强风,同时云底很低能见度极差。这也是最危险的时候,也最容易导致灾情发生。
逐小时20毫米以上的短时强降雨,会导致你视线受阻;风力超过10级的阵风,会让你无法站立;乒乓球大小的大冰雹会砸穿你的汽车挡风屏。狂风加持下,雨点、冰雹都像子弹一样,砸在地面或你的身上。
事实上,你可能遭遇的风雨比这更大。5月10日14时前后,武汉遭遇雷暴大风、短时强降水等强对流天气。24个区域站1小时降水量超过50毫米,最大阵风出现在二七长江大桥,达到14级(风速44.9m/s)就出现在桥梁之上,这风速堪比强台风登陆了。
更极端一点,还可能有龙卷风。2016年6月23日下午14点30分左右,江苏省盐城市阜宁县遭遇的强冰雹和龙卷风双重灾害,造成重大人员伤亡。经过现场勘查研究,气象专家调查组认定,6月23日盐城阜宁地区发生了龙卷风,或达到EF4的高强度龙卷风级别,破坏力巨大。
▲2016年6月23日下午14时至15时,江苏盐城发生了历史罕见的大风暴雨冰雹雷电等极端天气。村民房顶被掀掉,受损严重。(刘亚玲/拍摄)
在最危险的风暴核心区域,你必须迅速找到安全庇护所,避免在低洼地段滞留,避开开阔水域、桥梁、峡谷等危险地带,由于狭管大风等特殊地形效应,这些地方的风会比其他地方更大。
好在,这种雷暴单体带来的强对流天气并不会持续太长。当风力减弱,降水收敛,云底变高时,雷雨过程就趋于结束了。而如果是一次飑线过程,或“天女散花”式的多单体风暴,那你还需要警惕后续狂风暴雨的发生。
以上这些仅是简单介绍一次雷暴单体的穿越体验。强对流天气往往形式多样、机理复杂,发生过程又速度快、落区变化多,这也是它预报难度大、防范相对较难的重要原因。所以,如果你收到了强对流预报预警信息,千万别以为只是一场雨、一阵雷,就轻视怠慢,请做好充分防御准备,因为它可能是一场致命灾害。(文/胡啸 朱茜)
编辑:聂沛彬
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