明明上一秒還晴空萬裡,下一秒就烏雲蔽日、天降大雨。這都是強對流天氣在作怪。夏季,強對流天氣是天氣預報裡的常客。強對流天氣到底是啥?7月15日,山西晚報記者對此進行了採訪。
什麼是強對流天氣?
強對流天氣是指發生突然、強度劇烈,常伴有短時強降水、雷電、大風、冰雹、龍捲風等強對流災害性天氣。其具有空間尺度小、持續時間或生命史短、局地性強等特點,是人們不得不預防的災害性天氣之一。一般情況下,每小時降水量達到20毫米及以上,風速達到8級及以上,並伴有雷電,就可以判斷為強對流天氣。
從我省範圍來看,夏季是強對流天氣最高發的時段。夏季溫度高、溼度強,空氣中蘊含的巨大能量在一定條件下可以轉換為對流上升運動的動能,繼而發生強對流天氣的概率相對較高。
我國強對流天氣預報業務主要從2009年開始,可以針對短時強降水、雷電、冰雹、雷暴大風等強對流天氣進行預報。在我國,短時臨近降水、暴雨等發生的機率明顯高於其他類別的強對流天氣,因此我國預報員在這方面積累了一些經驗,其預報準確率也較高。
強對流天氣怎麼預測?
從技術角度來說,先進的數值預報模式逐步使用和都卜勒天氣雷達網逐步完善,為強對流天氣的短時預報和臨近預報提供了最佳的預報手段和預報方法。目前,我國建立了由全國中期天氣預報模式、中尺度數值天氣預報模式、全球集合預報系統、熱帶氣旋路徑數值預報模式、沙塵暴數值模式等組成的數值天氣預報業務體系,發展了精細到鄉鎮的氣象預報系統和災害性天氣短時臨近預報系統。現在的模式預報產品中並沒有直接的強對流天氣預報產品,因此需要預報員及時跟蹤最新雷達回波圖。
以2019年為例,針對年內出現的暴雪、寒潮、暴雨等重大氣象災害,我省氣象部門共發布預警信息1.67萬條、發送預警簡訊1409萬人次。暴雨預警準確率為83%,強對流天氣預警時間提前量為27.92分鐘,較過去三年平均有明顯提高。
種類繁多的強對流天氣
在強對流天氣「家族」裡,按照從弱到強、影響從小到大的順序可以排列為雷暴、短時強降水、冰雹、下擊暴流、颮線等。因龍捲風的局地性特別強、持續時間短,現有的觀測技術水平難以捕捉,因此它的強弱暫時無法與其他「家族」成員比較。
不論強對流天氣強還是弱,在預報中都要關注水汽條件、氣流抬升能力、垂直對流條件、熱力條件等。條件強弱不同的組合會形成不同的強對流天氣。
大氣中的層結不穩定時,易產生強烈的對流,雲與雲、雲與地面之間電位差達到一定程度後就會發生放電現象,有時雷聲隆隆、耀眼的閃電劃破天空,因此雷暴天氣總是與發展強盛的積雨雲聯繫在一起。
夏季因氣溫高、蒸發量大,大量水汽上升、遇冷凝結成雲;同時高層較冷的空氣會下降,遇熱後繼續上升,由此循環,即可形成大片積雨雲。積雨雲會產生短時強降水,它的形成條件比雷暴需要更充足的水汽條件。
冰雹是從有雷暴發生的積雨雲中降落的堅硬球狀、錐狀或形狀不規則的固體降水。一般多出現在春夏之交,通常產生在系統性的鋒面活動或熱帶氣旋登陸影響過程中,但也有局部性的。要產生10釐米的大冰雹,必須要有50米/秒以上的上升氣流運動,而一般產生雷雨的積雨雲上升運動僅為10米/秒左右。它比短時強降水需要的氣流抬升能力更強。
下擊暴流是指一種雷暴雲中局部性的強下沉氣流,到達地面後會產生一股直線型大風,越接近地面,風速會越大,最大地面風力可達15級。一般認為,下擊暴流的形成和雷暴雲頂的上衝和崩潰緊密聯繫。上升氣流在其上升和上衝過程中,從高層大氣運動中獲得了水平動量。隨著上衝高度增加,上升氣流的動能變為勢能(表現為重、冷的雲頂)而被儲存起來,之後,一旦雲頂迅速崩潰,位能又重新變成下降的氣流。這需要極強的垂直對流條件。
颮線是指風向和風力發生劇烈變動的天氣變化帶,其實就是地面上升的溼熱空氣和高空下來的乾冷空氣的接觸面。在這個接觸面上,冷熱空氣進行能量交換,使該區域形成低壓,是強對流天氣現象的動力來源。颮線的形成和發展除與天氣形勢有密切關係外,地方性條件也起著極其重要的作用,通常是雷暴、短時強降水、冰雹、下擊暴流等的「集合體」。
山西晚報記者 郭衛豔
【來源:山西新聞網】
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