顾品强
龙卷风灾害的成因以及为何难以预见
顾品强
6月1日21时30分,一艘从南京驶往重庆的载有450多人的“东方之星”客轮在长江中游湖北监利水域翻沉。6月2日晚气象部门发布消息,事发水域当时出现龙卷风,风力12级以上,龙卷风主体位于江面,水平尺度不足1公里,龙卷风持续时间约15~20分钟。但对此说法外界有不同声音。那么龙卷风是如何形成的?又有哪些特征?龙卷风能否提前预警?
龙卷风通常是从强烈发展的积雨云底部伸向地面、具有漏斗状的小范围猛烈旋风,往往是在大气低层有相当暖湿的空气和极不稳定的天气条件下由空气强烈对流运动而产生的,属于强对流天气,这时候如果有静止锋、冷锋、温带气旋、台风等天气系统移近时,容易形成龙卷风。因此,以春末、夏季和初秋(5~9月)发生居多,7~9月龙卷风相对集中,此时期也是强对流天气和台风发生最频繁季节。龙卷风可能在一天之中任意时段发生,但大多发生在下午14时~17时,这段时间在一天中太阳辐射最强,最容易出现强对流天气。龙卷风产生时,一边旋转,一边向前呈跳跃式移动,有的龙卷风其下端悬浮在半空中,有的直接延伸到地面,在地面引起灾害性的风称之陆龙卷,有的伸达水面,称之水龙卷,民间俗称“龙吸水”。龙卷风发生往往与狂风暴雨、雷电、雷雨大风、飑线或冰雹等强对流天气相伴,其与一般强对流天气的区别就是路径、尺度更小些,龙卷风的水平范围很小,直径从几米到几百米,持续时间也只有几分钟到十几分钟,最长不会超过几十分钟。龙卷风移动路径一般为几十米至几百米,少数达千米,最长路径超过20千米,其移动速度平均约为20~30千米/小时。龙卷风风力大多在12级以上,最强龙卷风的风速可达110米/秒~200米/秒,所以龙卷风经过陆地时将横扫地面上的物体,常会卷倒房屋,折断大树、电线杆,把地面上人、畜和杂物等吸卷到他处。同时,在龙卷风的漏斗状云柱内的气压极低,形成强吸力,以致一些地方发生龙卷风时,会出现“钱币雨”、“稻草雨”等怪雨。因此,在龙卷风所到之处破坏力极强,受影响地区其财产、人员伤亡等灾害损失很大。
由于龙卷风一直以来发生较少,如对于一个区(县)域来说,大致每间隔4~6年甚至8~10年才出现1个龙卷风;加上龙卷风尺度很小,直径不过百米左右,多数龙卷风影响范围只波及一个区(县)的局部地区,持续时间也较短,十几分钟而已,来去匆匆,一掠而过。大多需要灾后依靠目击者的描述,比如是否有漏斗云、旋风等典型特征和灾害影响过后的残留损毁痕迹(如地面物体毁坏和完好无损地带呈条状和跳跃式分布)来判断是否有龙卷风发生。以奉贤地区1949年解放以来有记载的14个龙卷风的影响为例,没有1个龙卷风是出现在气象观测站附近。所以常规气象仪器是难以对龙卷风进行准确监测的,自然无法知晓龙卷风发生发展的动向,也就无法准确预报龙卷风的发生时间和地点了。可能在作出预报预警前,龙卷风就已产生危害,这也是龙卷风没有纳入气象灾害预警信号发布灾种的原因之一。
当然,在龙卷风形成中也有一些蛛丝马迹,例如龙卷风的产生往往需有一个非常强大的对流母体,在气象上称为“超级单体风暴”,1970年首次利用多普勒天气雷达观测到超级单体中的“龙卷气旋”,即现在被人们广泛使用的所谓“中气旋”,其最本质的特征是有一持久深厚的几千米尺度的具有旋转特性的涡旋。目前国内已初步开展龙卷风监测预报业务,也主要基于对中等以上强度中气旋的跟踪监测,而多普勒雷达是目前实现对中气旋监测比较有效和常用的一种观测仪器。根据多年雷达资料统计,中气旋出现后,90%以上会产生雷雨大风、强降水、冰雹等强对流天气,其中也有少数(5%~20%)的中气旋可能出现龙卷风。当发现强烈的中气旋出现和维持,并且不断加强时,可结合超级单体风暴的移动速度和方向及时作出可能出现龙卷风的预报预警。但由于与龙卷风相联系的中气旋特征可能在龙卷风发生前20分钟~30分钟出现,难以捕捉,更难预报,最好的情况是从龙卷风预报预警到实际发生和通知民众躲避也仅打个时间差。即使在堪称“龙卷王国”的美国,目前对龙卷风预警也只能做到提前8~10分钟,这对灾前防护显然作用十分有限。
密切关注强对流天气预警。龙卷风发生是和强烈发展的积雨云联系在一起的,也就是通常所说的雷雨云。龙卷风出现时天空往往乌天黑地(云层低而深厚、亮度差)、电闪雷鸣、风雨交加。当看到天空有类似的征兆就要引起注意了,在其可能影响的路径范围内,人群应立刻离开危险房、活动场所或其他的简易临时住处,到附近比较坚固的房屋内躲避;停止高空和户外作业,水上运输船只及时靠岸躲避。躲避龙卷风最为安全的地方是位于地下的空间或场所(如地下室或半地下室),地面上的所有建筑物此时都不是安全躲避的场所。
龙卷风袭击时的科学应对。
在野外遭遇龙卷风,应迅速朝龙卷风移动方向的垂直方向跑动,伏于低洼地面、沟渠等,以免被砸、被压。如在汽车中,应及时离开,到低洼地躲避,因为汽车本身没有防御龙卷风能力,一旦汽车和人同时被龙卷风卷起,危害更大;在家遇到龙卷风时,远离和龙卷风同方向的门窗以及房屋的外围墙壁,尽可能在龙卷风相反方向角落或比较坚固的小房间抱头蹲下,保护好自己的头部;在楼上,特别是农村的楼房内,应立即暂避到一楼比较坚固的桌子底下或厕所、储物间内。这是因为龙卷风中心的气压极低,容易被龙卷风外吸、倒塌而殃及室内人员安全。
龙卷风灾中灾后民众的自救互救十分重要。龙卷风有巨大的破坏作用,其经过的区域内房屋等建筑物常会发生倒塌,在灾后第一时间的自救互救可最大限度减少人员伤亡。被埋压人员要保持清醒头脑,尽快想法脱离险境,如果不能自我脱险时,注意自我保护等待救援。救援时要讲究方法,避免造成二次伤害。再就是加强群众性的目测,对已经或可能出现的龙卷风情况进行报告,以便政府和市民及时进行应对和采取救援措施。
龙卷风等级表
每当赤日炎炎的夏天来临,海边便成为理想的避暑纳凉之处。许多人爱跳进海水中游泳,让身体变得清爽舒适。但是深不可测的海洋危机四伏,致使夏天溺水事件时有发生。以德国为例,最新的统计数据显示2013年溺水身亡的游泳者数量达到446人,较前一年明显增加,而年长者则是溺水的高危人群。德国水上救生协会(DLRG)表示,溺水者数量的上升与2013年夏季气温的炎热有直接关系,这导致死亡人数较2012年增加了63人。据悉,溺水者中50岁以上的占到多数,因为他们往往过高地估计了自己的实力。
研究表明,在海水中一般不能超过3小时,否则就有死亡的危险。究其原因,首先在于游泳要消耗大量的体力,要保持气息才不至于把脸沉下去。第二就是绝望,身处茫茫大海,吉凶未卜,心理防线极易被攻破。第三是海水的温度,除了白天太平洋的海水在30℃以上外,其他海洋的水都很冷,这就更加速了热量的支出。