7月6日晚,社交媒體被同一件事刷屏:湖北多地遭遇龍卷風。
小紅書和微博上,大量黃岡、鄂州網(wǎng)友上傳了現(xiàn)場視頻和照片:狂風裹挾著桌椅雜物橫掃街道,居民樓的窗戶整面碎裂,有人拍下了巨大的楔形漏斗云從鄂州方向越過長江、直撲黃岡城區(qū)的畫面。
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龍卷風的楔形漏斗云越過長江 | 小紅書
黃岡師范學院多名學生發(fā)帖稱,教學樓玻璃幾乎全碎,體育場頂棚被整個掀飛,校園里的大樹成片倒伏。
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湖北黃岡受災(zāi)現(xiàn)場 | 新華社
據(jù)湖北省相關(guān)部門通報,7月6日19時至23時,黃石、黃岡、鄂州、咸寧等地遭遇強對流天氣,53個鄉(xiāng)鎮(zhèn)出現(xiàn)8至13級雷暴大風,其中多個鄉(xiāng)鎮(zhèn)出現(xiàn)龍卷風。
黃岡市區(qū)在當晚20:10至20:30的短短20分鐘內(nèi),遭遇了一場歷史罕見的EF2級龍卷風,最大風速超過15級。
在受災(zāi)最嚴重的黃州區(qū),物流園里多輛重型貨車被狂風推出30米開外;有居民的房頂在幾分鐘內(nèi)被整個掀掉。截至目前,這場災(zāi)害已造成11人死亡、1人失聯(lián)、331人受傷,受災(zāi)人數(shù)超過1.4萬人。
這是一場在中國極為罕見的城區(qū)龍卷風災(zāi)害。很多人的第一反應(yīng)是:中國也有龍卷風?其實一直都有,只是大多數(shù)人從來沒有離它這么近過。
龍卷風到底是什么?
龍卷風是一類空間尺度很小(直徑多為數(shù)十米到數(shù)百米)、但具備突發(fā)性和極端破壞力的天氣系統(tǒng)。本質(zhì)上,它是極不穩(wěn)定的大氣中,空氣劇烈對流激發(fā)出的一種極端旋渦。
它不僅尺度小,而且來去匆匆,通常從產(chǎn)生到消散僅有數(shù)分鐘到數(shù)十分鐘;但就在這短短的時間里,它所經(jīng)之處會遭受相當猛烈的旋轉(zhuǎn)性強風,陣風從弱到強可達11級到17級以上。
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龍卷風簡要示意圖 | 中國氣象報社
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龍卷風的強度分級(改進版藤田級數(shù)) | 中國氣象報社
龍卷風不會憑空出現(xiàn),通常需要依賴一個“母體”,也就是超級單體對流風暴。你可以把它理解為一團特別強烈、內(nèi)部在劇烈旋轉(zhuǎn)的雷暴云。
這種超級雷暴云的出現(xiàn),需要一個關(guān)鍵條件。
如果低空的空氣又暖又濕(密度較小,“比較輕”,加上水汽凝結(jié)還會釋放熱量),而高空的空氣又冷又干(密度較大,“比較重”),低空氣團就傾向于向上抬升,高空氣團則向下沉降。這種上下翻涌的垂直運動,就是氣象上所說的“大氣不穩(wěn)定”。
這種不穩(wěn)定越極端,就越可能引發(fā)劇烈的強對流天氣系統(tǒng),包括超級單體對流風暴與龍卷風。
當然,這里說的只是龍卷風形成的“宏觀條件”,它具體的形成機制非常復(fù)雜,科學家仍在進一步探究。但理解了這個“下暖上冷”的基本框架,接下來的問題就好回答了——
中國也有龍卷風?
美國常有龍卷風,很多人有這印象。
確實,美國大平原是全球龍卷風最密集的地方,那里地形一馬平川,南邊墨西哥灣的暖濕氣流可以長驅(qū)直入,和北邊加拿大南下的冷空氣正面對撞,完美滿足上面說的“下暖上冷”條件。
我國的格局則不同:山脈多為東西走向,像一道道屏障橫在南北之間,冷暖空氣很難像美國那樣暢通無阻地直接交鋒,形成劇烈強對流的機會天然就少。
所以,我國龍卷風的頻率確實明顯低于美國的“龍卷風走廊”。
但低不等于沒有。統(tǒng)計下來,我國平均每年仍會產(chǎn)生200到300個龍卷風。
什么時候最多?夏季。
夏季風帶來強烈的低空暖濕氣流,給龍卷風提供了充足的“燃料”。其中7、8兩個月就能產(chǎn)生近50個龍卷,占全年總數(shù)的三分之一左右。
而在一天之內(nèi),下午到前半夜是高發(fā)時段。這次湖北龍卷風發(fā)生在晚上8點前后,就與這一規(guī)律相符。
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我國2016-2020年龍卷風逐月變化與一天內(nèi)時段特征 | 中國氣象報社
哪里最多?珠三角、江蘇中北部、東北平原和內(nèi)蒙古高原東部,是我國龍卷風頻率相對較高的區(qū)域。這次出事的湖北東部雖然不在高頻區(qū),但過去幾十年里也有過數(shù)次龍卷風的記錄。
龍卷風在中國從來不是“不存在”,只是大多數(shù)人沒有親眼見過。
為什么最近幾年感覺龍卷風似乎變多了?其實龍卷風的頻率并沒有明顯的大幅上升,只是更多地“被看見”了。
過去龍卷風發(fā)生在農(nóng)村曠野,周圍沒有人、沒有攝像頭,來了就來了,走了就走了,幾乎不會留下影像記錄。而現(xiàn)在,智能手機已經(jīng)普及到了這些更開闊、更容易目擊到龍卷的區(qū)域,隨手一拍就能傳遍全網(wǎng),于是給人一種“突然變多”的錯覺。
這些民間影像記錄本身是有價值的,它們和專業(yè)氣象儀器的觀測數(shù)據(jù)一道,正在幫助科學家更全面地研究中國的龍卷風。
這次湖北的龍卷風,是怎么形成的?
前面已經(jīng)說過,龍卷風這種最極端的強對流天氣,歸根結(jié)底要從大氣的不穩(wěn)定條件入手。而這次湖北的情況,恰恰是兩股力量從上下兩個方向同時發(fā)力,把大氣推向了極端。
先看低空。臺風“美莎克”雖然登陸后已經(jīng)減弱,不再是一個完整的臺風了,但它的殘余低壓環(huán)流仍在繼續(xù)北上。
在這個過程中,它像一臺巨大的水泵,驅(qū)動著強烈的低空西南風急流,將大量來自熱帶海洋的暖濕水汽源源不斷地輸送向湖北。于是,湖北的低空變得又暖又濕,積蓄了大量能量。
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北京時間7月6日20時,臺風美莎克殘余環(huán)流(紅圈)與低空熱帶季風水汽輸送(紅色箭頭) | earth.nullschool.net
再看高空。幾乎在同一時間,一個較強的東北冷渦正在快速南下。
所謂“冷渦”,就是高空大氣中一團大規(guī)模的冷性旋渦系統(tǒng)。它裹挾著大量干冷空氣一路南壓,恰好抵達湖北上空。
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北京時間7月6日20時,東北冷渦(黑色)與帶來的高空干冷氣團(黑色箭頭) | earth.nullschool.net
于是,湖北東部上空出現(xiàn)了一個極端的格局:底下是臺風殘余送來的熱帶暖濕空氣,頭頂是冷渦壓下來的干冷空氣。
低空暖濕、高空干冷,這正是我們前面講過的、最容易引發(fā)劇烈對流的“下輕上重”不穩(wěn)定結(jié)構(gòu),而且這次的對比格外極端。
在這種條件下,大量猛烈的強對流系統(tǒng)被激發(fā)出來;其中部分超級單體對流風暴進一步旋轉(zhuǎn)加深,漏斗云從積雨云底部一步步向地面延伸,一旦接觸到地面,就是龍卷風。
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這次的龍卷風直接穿過了黃岡城區(qū) | 小紅書用戶@hsk
其中一個較強的楔形龍卷風從鄂州一路沿東北偏北方向橫越長江,直接穿過了黃岡城區(qū)。龍卷風連續(xù)穿越城區(qū)、還跨過了長江,這在我國的龍卷風記錄中極為少見,也是這次災(zāi)害造成嚴重人員傷亡和破壞的重要原因。
龍卷風能提前預(yù)報嗎?
坦率地說,非常難。
龍卷風的空間尺度太小,直徑往往不到一公里,比很多氣象預(yù)報模型的網(wǎng)格分辨率還小,模型根本“看不見”它。它又太快了,從出現(xiàn)到消散可能只有十幾分鐘。再加上具體形成機制極其復(fù)雜,要精確預(yù)報“某時某地會出現(xiàn)一個龍卷風”,目前全世界都做不到。
但做不到精確預(yù)報,不代表完全沒有辦法。目前我國對龍卷風的監(jiān)測預(yù)警,走的是一條“層層收緊包圍圈”的路子。
提前數(shù)天,氣象部門可以從“宏觀條件”入手,比如我們前面分析的“低空暖濕、高空干冷”的大氣不穩(wěn)定格局,對可能產(chǎn)生龍卷風的區(qū)域做趨勢和概率上的展望。這一步圈的范圍還比較大,相當于先畫一個大致的重點區(qū)域。
到了最具威脅的當天,針對那些最有可能孕育龍卷風的超級單體風暴,氣象部門會加大監(jiān)測密度,重點盯防。
而到了最后關(guān)頭,就要靠包括新一代氣象雷達在內(nèi)的觀測設(shè)備來彌補低空探測的盲區(qū)了。通過更精密的觀測數(shù)據(jù),利用算法去識別、捕捉雷達回波中的旋轉(zhuǎn)信號,比如小尺度的速度對等渦旋特征。一旦龍卷初步形成漏斗云、或者剛剛接觸地面,就盡快識別并發(fā)出預(yù)警。
從“這片區(qū)域未來幾天可能有龍卷”到“龍卷風正在形成”,這條預(yù)警鏈正在不斷縮短,但離“提前半小時準確告訴你龍卷風會在哪里落地”還有很遠的距離。
這也意味著一件事:在現(xiàn)階段,龍卷風的預(yù)警時間可能非常短,留給普通人反應(yīng)的窗口也許只有幾分鐘。那么問題就變成了——
如果龍卷風就在你眼前,該怎么辦?
先說一條最重要的原則:不要靠近窗戶。
這次湖北龍卷風中,就有高層住戶在發(fā)現(xiàn)狂風后本能地去關(guān)窗,結(jié)果窗戶連同窗框被整個吸飛,人也被卷出樓外。龍卷風中心附近氣壓極低,會產(chǎn)生強烈的吸力,高層建筑的窗口在這種情況下就是最危險的位置。
除此之外,被風卷起來的各種東西,比如碎玻璃、廣告牌、鐵皮、樹枝,甚至整輛汽車,同樣致命。所以所有自救動作的核心就一個字:躲。遠離窗口,躲進堅固的遮擋物后面,遠離一切可能被吹飛或吹破的東西。
具體怎么做,取決于你當時在哪里。
如果在樓房里,應(yīng)立刻離開窗邊,不要探頭觀望,更不要試圖去關(guān)窗或收陽臺上的東西。狂風可能在幾秒之內(nèi)把窗戶吹碎或吸飛,而高層樓房的窗口一旦洞開,室內(nèi)外巨大的氣壓差會形成強烈的氣流,足以把人吸出去。
正確的做法是,迅速轉(zhuǎn)移到房屋中心位置,沒有窗戶的小房間是最佳選擇,靠墻角蹲下,雙手抱頭護住頭頸。如果在高層,盡量沿樓梯向低樓層轉(zhuǎn)移,但不要坐電梯,防止停電被困。
如果建筑有地下室或地下車庫,那里是最安全的地方。在美國大平原的“龍卷風走廊”地區(qū),幾乎家家都有地下安全屋,就是這個道理。中國大部分家庭沒有這個配置,但城市里的地下車庫、地鐵站可以起到類似的作用。
如果在戶外,第一反應(yīng)是判斷龍卷風的移動方向,然后朝垂直于它前進方向的一側(cè)快速撤離:不要順著跑,不要迎著跑,要橫著跑。
如果來不及跑遠,立刻就近找低洼地趴下,雙手護住頭和脖子,盡量壓低身體。但一定要遠離大樹、電線桿、廣告牌、圍墻這些高處的東西,它們最容易被吹倒砸人或引發(fā)觸電。
如果在開車,千萬別覺得車里安全。汽車在龍卷風面前幾乎沒有防護能力。正確做法是:盡快將車停到不妨礙救援的位置,立即下車,跑進附近的堅固建筑。如果周圍實在沒有建筑可躲,棄車找低洼地趴下,也遠比留在車里安全。
還有一類地方需要特別警惕:鐵皮棚、臨時板房、簡易倉庫、活動板房。這類建筑在龍卷風面前幾乎沒有抵抗力,這次黃岡受災(zāi)最嚴重的物流園廠房就屬于這個類型。一旦收到大風或龍卷預(yù)警,應(yīng)該第一時間撤離到堅固的鋼筋混凝土建筑中去,絕不能心存僥幸。
龍卷風來得快、走得也快,真正最危險的窗口可能只有幾分鐘。這幾分鐘里,正確判斷“往哪里躲”,也許就是活命的關(guān)鍵。
截至此時,黃岡、鄂州等地的救援和災(zāi)后恢復(fù)工作仍在繼續(xù)。愿逝者安息,傷者早愈。
也希望這些關(guān)于龍卷風的知識,能被更多人看到,但最好永遠都用不上。
作者:風云夢遠
編輯:Steed
封面圖來源:小紅書
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