我國進入強對流天氣多發時節 氣象專家詳解其成因及防禦

2020-12-05 中國氣象局

  進入4月以來,我國江南、華南等地頻遭強對流天氣襲擊,部分地區還出現局地洪澇、地質災害和風雹災害,對當地農業生產和公眾出行及生命財產安全造成一定影響。特別是五一假期期間,貴州部分地區雷電、短時強降水、冰雹等持續,湖南大部出現強降雨,福建多地遭受強雷電和暴雨侵襲,連續性強降雨、短時大風襲擊江西。據悉,相關部門隨即啟動應急響應,派出工作組趕赴受災地區,指導開展救災工作。當地氣象部門也密切關注天氣變化,加強監測預報和預警工作,提醒公眾和相關部門做好應對防範工作。

  目前,我國已進入汛期,局地性、災害性的暴雨、冰雹等強對流天氣會進一步增多,為讓公眾更好地了解有關強對流天氣的特徵和成因,以便做好應對防範工作,我們採訪了國家氣象中心強天氣預報中心高級工程師張濤,為公眾詳細解讀有關強對流天氣的科普知識。

   

  4月30日,江西省吉水縣烏江鎮遭遇冰雹、雷雨大風等強對流天氣襲擊,村裡的不少古樟樹被連根拔起或被攔腰斬斷。 李宇翔攝影

  嘉    賓:國家氣象中心強天氣預報中心高級工程師 張濤

  採訪人:中國氣象網記者 李文勤

  

  記者:從氣象角度,我們對強對流天氣是如何進行定義的?

  張濤:強對流天氣指的是發生突然、天氣劇烈、破壞力極大,常伴有雷雨大風、冰雹、龍捲風、局部強降雨等強烈對流性災害天氣。在氣象上屬於中小尺度天氣系統, 水平尺度一般小於200公裡,有的僅有幾公裡。生命史短暫有明顯的突發性,約為一小時至十幾小時,較短的僅有幾分鐘至一小時。它常發生在對流雲系或單體對流雲塊中。強對流天氣來臨時,經常伴隨著電閃雷鳴、風大雨急等惡劣天氣,致使房屋倒毀,莊稼樹木受到摧殘,電信交通受損,甚至造成人員傷亡等。

  

  29日上午,長沙突降暴雨,市民騎電動車橫過馬路(圖片來源 長沙晚報)

  記者:這段時間我國強對流天氣是什麼原因造成的?

  張濤:這段時間我國的強對流天氣主要發生在江南和華南。主要原因是江南和華南地區正值春夏之交的時節,這正是我國冬夏季風轉換的時期,南方暖溼氣流逐漸加強,而北方冷空氣仍有很強勢力,江南和華南正位於冷暖氣流交鋒最頻繁的區域,因此特別容易發生強對流天氣。進一步說,本來這一地區就由於太陽輻射的加強而越來越暖,加之南方來的暖溼氣流攜帶有大量的水汽和熱量,因此大氣中很容易積蓄能量,當北方冷空氣以適當的方式侵入暖溼氣團時,就會在部分地區形成垂直運動特別強的空氣運動,也就是各類強對流天氣系統,使得空氣中積蓄的水汽和能量短時間內得到釋放,於是就形成了諸如強雷電、短時的暴雨和大風甚至冰雹和龍捲這些強對流天氣。應該說這段時期的強對流天氣對於江南和華南地區來說正當其時,但是今年的暖溼氣流是近年來同期比較活躍和強盛的,因而這段時間南方的強對流天氣多次發生。

  

  記者:強對流天氣的主要表現形式有哪些?

  張濤:強對流天氣的主要表現形式有:強雷電、短時強降水、龍捲風、冰雹、雷雨大風等

  強對流天氣系統中雷電頻次特別多,強度也比較大。

  短時強降水是指短時間內降水強度較大,其降雨量達到或超過某一量值的天氣現象。這一量值的規定,各地氣象臺站不盡相同。

  龍捲風是一種強烈的、小範圍的空氣渦旋,是由雷暴雲底伸展至地面的漏鬥狀雲(龍捲)產生的強烈的旋風,其風力可達12級以上,最大可達100米/秒以上,一般伴有雷雨,有時也伴有冰雹。它是大氣中最強烈的渦旋現象,影響範圍雖小,但破壞力極大。龍捲風的水平範圍很小,直徑從幾米到幾百米,平均為250米左右,最大為1千米左右。龍捲風持續時間,一般僅幾分鐘,最長不過幾十分鐘,但造成的災害是很嚴重的。

  冰雹是從雷雨雲中降落的堅硬的球狀、錐狀或形狀不規則的固體降水。通常直徑5毫米以上的都稱為冰雹,大冰雹直徑2釐米左右,像雞蛋那麼大(直徑約10釐米)冰雹比較罕見,極端情況下,特大的冰雹直徑可達30多釐米以上。一般認為,冰雹是由於冰晶或雨滴在對流的積雨雲中下落到強的上升氣流中被重新帶到高空凍結層再度增長,經過多次反覆直到上升氣流無法拖住後墜下而形成。它通常是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。冰雹一般多出現在春夏之交。

  雷雨大風指在出現雷雨天時,風力達到或超過8級(≥17.2米/秒)的天氣現象。通常由積雨雲中強烈的下沉氣流到達地面擴散開來而形成。當雷雨大風發生時,烏雲滾滾,電閃雷鳴,狂風夾伴強降水,有時伴有冰雹,風速極大。它涉及的範圍一般只有幾公裡至幾十公裡。

  (責任編輯:蘇玉君)

   

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  如何做好強對流天氣的應對防禦

  進一步提高強對流天氣的預報水平

  首先要對強對流天氣的產生和移動作好預測預報,可利用氣象雷達監測,加強氣象臺、站聯防來預報強對流天氣的發生,監視它的活動,還可利用地球同步衛星連續拍攝的雲圖照片,對強對流天氣發生、發展、移動及消亡進行探索、追蹤,配合天氣形勢圖分析,有助於判斷強對流天氣出現地區的預測預報,從而可提高強對流天氣的預報水平;及時發布預報信息,以便在強對流天氣出現以前採取必要的防禦措施。

  加強對強對流天氣系統的理論研究工作。如加強對強對流天氣成因的機理研究,加密監測強對流天氣網點,更新監測手段;建立防災減災計算機指揮系統,儘快應用於抗災救災工作,提高應變能力,對影響本地區的強對流天氣災害進行系統整理,並建立強對流天氣資料庫和災情庫,及時為領導決策和採取措施提供準確的災情資料。

  建立健全氣象預警和防災減災系統

  當發現強對流天氣將發生時及時發出警報。迅速將強對流天氣可能出現的預報傳達至各有關地區、有關單位;通過廣播、電視、高頻電話等及時傳遞。

  興修水利,清理溝渠,疏通水道整治髒、亂、差,以防強降水造成內澇積水。

  開展人工消雹。防雹的主要措施是消雹,使形成雹塊的雲層減薄或消散,阻止雲中醞釀成雹和小雹長成大雹。方法有二種:一是將碘化銀或碘化鉛等催化劑通過地面燃燒或飛機播撒方式投入到成雹的積雨雲中,增加積雨雲中的雹胚,使其形成小雹,不易長成大雹。二是爆炸,採用高射炮、火箭、炸藥包等向成雹的積雨雲轟擊,引起空氣的強烈振動,使上升氣流受到幹擾,從而抑制雹雲的發展,同時也能增強雲中雲滴間碰並的機會,使一些雲滴迅速長成雨滴降落。

  強對流天氣發生時,瞬時大風容易造成樹木折斷和房屋倒塌,進而造成人員傷亡。在颮線系統或者有龍捲風以及其他大風出現時,公眾要遠離易折斷的樹木、廣告牌以及危房等。此外,要加強對雷電的防範,不要呆在空曠的環境中,應躲避到有避雷設施的建築物裡;如果在室外,有車的話要儘量在車內躲避。

  加強生態環境保護和農林牧結構合理化

  在多強對流天氣災害發生的地方特別是山區,需大力種草種樹,封山育林,綠化荒山,以增加森林覆蓋率。做好水土保持,減少水土流失。儘可能減少空氣的對流作用,以減輕強對流天氣災害的發生。農區增加林牧業比重,並增加種植抗強對流天氣災害和復生力強的作物比例。在強對流天氣災害多發區,多種根莖類作物。農作物關鍵生育期應錯開強對流天氣災害多發時段。成熟作物要及時搶收。

  植樹造林,綠化環境,加固建築物,以防雷雨大風、龍捲風等風害。改變生態環境,防止土壤沙漠化,保護水源,疏導沼澤。

  作物受災後需及時採取補救措施。強對流天氣災害發生後,作物除遭受機械損傷外,還可能遭受許多間接危害,因此,應根據不同災情、不同作物、不同生育期的抗災能力等情況,及時採取補救措施。

   

   

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