龙卷是一种生命周期短、空间尺度小的强天气系统,伴随高速旋转漏斗状云柱的强风涡旋,其所到之处常会发生拔起大树、掀翻车辆、摧毁房屋等现象。龙卷在世界上许多地区都有发生,其中美国是遭受龙卷侵袭最多的国家,其年平均龙卷个数超过1000个。龙卷的形成既需要有暖湿空气交汇提供对流条件,又要求高低空环流的配合,还需要有较平坦的地形,美国中西部特殊的地理、气候环境非常有利于龙卷的形成,使得其被称为“龙卷之乡”。我国的龙卷在东北、华北、长三角和珠三角平原等地均有发生,尤其是长三角地区。但总体来说,由于我国的山脉多东西走向,没有大范围的平原地形,因此冷空气无法长驱南下,使得我国龙卷的发生频次和强度要远低于美国。
龙卷的研究起源于17世纪的欧洲,那时欧洲正由文艺复兴向近代早期过渡。19世纪80年代开始,美国龙卷研究开始发力,如今其龙卷的数据库建设、外场观测试验、发生环境特征研究、气候特征分析、影响评估等方面都走在世界前列。我国龙卷研究则起步较晚,始于20世纪60年代。据统计,自20世纪50年代以来,我国龙卷发生的频次不及美国的十分之一,未发生过EF5级的龙卷。而2016年6月23日,江苏省盐城市阜宁县发生了历史罕见的EF4级龙卷,风力超过17级,导致99人死亡、846人受伤,再一次将中国气象界的目光聚焦到龙卷研究及预报预警上。
鉴于龙卷的研究与预报在全球范围内被越来越多的学者关注。本刊特别组织了龙卷等强对流天气预报及研究的相关专辑,邀请了国内外从事该项研究的学者,针对这一强对流天气,从其观测、预报、理论和模拟等方面进行深度分析和探讨。
由于版面的限制,专辑将分为两期刊载,本期主题为“龙卷预报与研究”,主要从龙卷的统计特征、动力分析、数值模拟、预报预警等方面进行介绍。其中,王东海等比较分析了中国与欧美龙卷统计特征(P8);高守亭等初步探讨了龙卷的动力学因素(P24);姚聃对龙卷数值模拟研究的发展进行了综述(P28);钱维宏等用瞬时扰动法检验了龙卷环境系统的模式预报(P36);郑永光等分别对龙卷的环境和结构特征(P44),以及预报预警和灾害调查进行了阐述(P55)。杜钧等则介绍了研发中的美国强天气预报系统——FACETs(P6)。
为更好地把握学科前沿进展,使专辑内容更加权威,特别邀请了美国海洋和大气管理局的杜钧研究员、郜吉东研究员和国家气象中心的张小玲研究员作为专辑特约编辑,承担专辑的策划、约稿及审稿工作。对三位专家的辛勤付出表示衷心感谢!
Advances in Meteorological Science and Technology2018年2期