李忠东
2 021年12月10日夜晚至11日,美国中西部地区6个州至少遭遇30场龙卷风袭击。龙卷风所到之处,建筑物尽毁,一些地方几乎被夷为平地,上百人死亡,还有很多人失踪或受伤。美国高级气象学家丹·皮德诺斯基表示:“这就是我们所说的龙卷风集群暴发,即一个风暴系统在很大的地理区域产生大量龙卷风。相对来说,美国冬季发生龙卷风的次数和规模都较小,在12月出现这样一个规模庞大又强劲的风暴系统是极不寻常的。该地区通常在5月或4月才会出现这种情况。”
遭遇龙卷风的6个州分别是阿肯色州、密西西比州、伊利诺伊州、肯塔基州、田纳西州和密苏里州,其中肯塔基州是受灾最严重的地区之一,已于10日晚间进入紧急状态。位于伊利诺伊州的亚马逊大楼出现部分坍塌的情况,100多人被困。肯塔基州梅菲尔德市中心的法院大楼被“斩首”,塔楼直接被吹飞。肯塔基州道森斯普林斯市几乎所有建筑都被龙卷风强拆,变成了一片废墟。雷达数据显示,龙卷风将残骸抛向了9 000多米的高空,达到了商业飞机飞行的高度。
美国国家风暴预测中心几天前就发出预警:龙卷风很可能发生。很多居民四处寻找避难场所,但有些人选择留在家里,或照常上班。一些人说,他们不确定该如何对待这一可怕的预警;或者盲目乐观地认为,风暴不会袭击他们的社区。关于自然灾害的警告如此之多,很容易让人感到不知所措,而忽略了那些真正要紧的信息。
美国国家气象局在10日发布龙卷风预警时表示,一场超级单体雷暴在几小时内席卷了阿肯色州、密苏里州、田纳西州和肯塔基州,行程超过320千米。气象专家尚未确定这是一个连续的龙卷风还是由同一风暴产生的多个龙卷风。值得注意的是,龙卷风的路径长度直接影响到它的破坏程度。如果被确认为单一且连续的龙卷风,将成为美国史上最长路径的龙卷风。
龙卷风强度从EF0至EF5划分为6个等级,这次属于增强级别,即EF3、EF4或EF5。上一次EF5级龙卷风于2013年5月20日下午袭击了美国俄克拉何马州南部的穆尔市,风速高达320千米/ 时,在地上肆虐40分钟,所到之处造成大面积损失,很多建筑物被摧毁,整条整条的街区沦为废墟,造成至少51人死亡,其中有7名儿童,上百人受伤。穆尔市地处宽阔平原,位于“龙卷风谷”中心,时常遭受风暴袭击,如1999年5月就曾遭到龙卷风袭击,造成42人死亡。
一般来说,龙卷风的形成要满足几个条件:1.在庞大的积雨云内部,高层和低层的风速非常快,而且高层和低层风向差异大,很有可能是完全相反的。2.在上述情况下,会形成一个快速旋转的中空管状的直立强烈气旋,即“涡旋”;由于受到摩擦力和地球本身自转等因素的影响,这个中空管是倾斜的。3.气流在快速旋转过程中,会不停地卷入更多气流,巨型中空管会像滚雪球一样,不停地发展壮大;当它发展到足够大并向下落到地面上时,就形成了龙卷风。龙卷风就像连通天地的巨大漏斗,周围是被卷起的尘土、碎片,上下翻飞,极为恐怖。
通过观察近年来极端天气的发生情况,我们不难发现龙卷风在21世纪发生的频率有越来越高的趋势。美国国家海洋和大气管理局数据显示,美国年均发生龙卷风约为1250次,而且强度大,是名副其实的“龙卷王国”。而其他国家平均遭遇的龙卷风次数,除加拿大的62次外,基本都在50次以下,较高的英国有33次,荷兰20次。
美国如此频繁地发生龙卷风,主要与地理位置、气候条件和大气环流特征有关。美国处在中纬度,东临大西洋,西濒太平洋,南面为墨西哥湾,水汽条件非常好。水汽凝结时,大量凝结潜热释放,积雨云就容易生成壮大。北面为加拿大,是冷空气的发源地。地形南北通透,缺少东西走向的山脉阻挡,冷热空气能长驱直入。春夏常受副热带高压控制,冷暖空气相汇时容易产生雷雨、大风、龙卷风等强对流天气。龙卷风是美国最独特的天象,成为人们生活的一部分,出现专门的追风者和很多关于龙卷风的电影、电视等文艺作品。
几十年来,美国在预测龙卷风领域取得了巨大进步,现在龙卷风几乎逃不出人类的视线。在20世纪80年代末,气象学家仅能对全美一半的猛烈龙卷风发出预警,而现在预警率已高达97%。科学家运用多普勒雷达和气象卫星来观察、预测风暴,并由世界上最强大的超级计算机协助。从许多方面来说,龙卷风预警系统是应用科学中成功的成果之一,现在基本上已经不会漏报任何猛烈的龙卷风了。得益于技术进步,美国死于龙卷风的人数从1920年的每100万人中有2.3人,降至1990年的每100万人中有0.25人。
龙卷风是在强烈不稳定天气条件下产生的一种小范围的空气涡旋,中心风力可达100~200米/秒。龙卷风下部的直径一般在几米到数百米之间,一般维持十几分钟到几小时,袭击范围很小,但破坏力大。最极端的龙卷风直径可达3千米,风速130米/秒(480千米/时),移动距离超过100千米。龙卷风本身携带着巨大的能量,穿过人口稠密地区时破坏性甚至超过了很多地震。与飓风不同,龙卷风预警的提前时间要短得多,平均只有15分钟到18分钟。如果它在夜间袭来,居民们更有可能错过警报。研究表明,龙卷风在夜间造成死亡的可能性是白天的2.5倍。
我国春季和夏季为龙卷风多发季节,长江中下游是我国龙卷风的多发地区,多个内陆城市都曾发生龙卷风。2019年7月3日17时15分左右,辽宁省开原市小半个城市遭受突发龙卷风袭击,附近风速达23米/秒。市区内部分房屋设施受损严重,造成6人死亡,190多人受伤。2021年5月14日19时,江苏省苏州市吴江区盛泽镇部分地区突遭龙卷风袭击。初步研判为EF3级龙卷风,其中心最大风力17级。灾害共造成4人死亡、19人轻伤和130人轻微伤;受损农户84户,受损面积1 500平方米;受损企业17家,受损面积13 000平方米。同日20时39分,武汉蔡甸区奓山片区、武汉经济技术开发区军山片区突发龙卷风,部分村湾房屋受损,大量树木折断,部分工棚倒塌。截至5月15日4时30分,因灾死亡6人,受伤218人;倒塌民房27户85间,损坏民房130户400间、塔吊2座、临时工棚8 000平方米。2020年6月27日19时左右,湖北省荆门市附近有龙卷风生成,经专家组初步验证判断,此次为EF1-EF2级龙卷风。
龙卷风是小尺度天气事件,持续时间短,经常不为人注意。但只要留心观察,龙卷风到来之前会出现一些值得注意的天气现象和特征。比如,大气很不稳定,常伴黑黑的低云、积雨云,还有雷鸣和电闪,云系对流旺盛,气压明显降低,云的底部骚动特别厉害,等等。此外,冰凉的冷雨、大风、强雨和冰雹都是龙卷风将发生的征兆。
龙卷风是突发的,绝大多数人一生也不可能遇到。如果碰上了,也无法确定它会不会把自己卷上天空。因此,我们能做的就是躲避,最安全的地方是地下室或半地下室。在家时务必远离门、窗和房屋的外围墙壁,躲到与龙卷风方向相反的墙壁或小房间内抱头蹲下。在电线杆倒、房屋塌的紧急情况下,应及时切断电源,以防止电击人体或引起火灾。在野外遇龙卷风时,应就近寻找低洼地伏于地面,要远离大树、电线杆,以免被砸、被压和触电。驾车外出遇到龙卷风时,千万不能开车躲避,也不要在汽车中躲避,应立即离开汽车,到低洼地躲避,因为汽车对龙卷风几乎没有防御能力。千万不要因为盯着龙卷风看或拍摄龙卷风而身陷险境。