


7月6日晚,社交媒体被同一件事刷屏:湖北多地遭遇龙卷风。
小红书和微博上,大量黄冈、鄂州网友上传了现场视频和照片:狂风裹挟着桌椅杂物横扫街道,居民楼的窗户整面碎裂,有人拍下了巨大的楔形漏斗云从鄂州方向越过长江、直扑黄冈城区的画面。
龙卷风的楔形漏斗云越过长江 | 小红书
黄冈师范学院多名学生发帖称,教学楼玻璃几乎全碎,体育场顶棚被整个掀飞,校园里的大树成片倒伏。
湖北黄冈受灾现场 | 新华社
据湖北省相关部门通报,7月6日19时至23时,黄石、黄冈、鄂州、咸宁等地遭遇强对流天气,53个乡镇出现8至13级雷暴大风,其中多个乡镇出现龙卷风。
黄冈市区在当晚20:10至20:30的短短20分钟内,遭遇了一场历史罕见的EF2级龙卷风,最大风速超过15级。
在受灾最严重的黄州区,物流园里多辆重型货车被狂风推出30米开外;有居民的房顶在几分钟内被整个掀掉。截至目前,这场灾害已造成11人死亡、1人失联、331人受伤,受灾人数超过1.4万人。
这是一场在中国极为罕见的城区龙卷风灾害。很多人的第一反应是:中国也有龙卷风?其实一直都有,只是大多数人从来没有离它这么近过。
龙卷风到底是什么?
龙卷风是一类空间尺度很小(直径多为数十米到数百米)、但具备突发性和极端破坏力的天气系统。本质上,它是极不稳定的大气中,空气剧烈对流激发出的一种极端旋涡。
它不仅尺度小,而且来去匆匆,通常从产生到消散仅有数分钟到数十分钟;但就在这短短的时间里,它所经之处会遭受相当猛烈的旋转性强风,阵风从弱到强可达11级到17级以上。
龙卷风简要示意图 | 中国气象报社
龙卷风的强度分级(改进版藤田级数) | 中国气象报社
龙卷风不会凭空出现,通常需要依赖一个“母体”,也就是超级单体对流风暴。你可以把它理解为一团特别强烈、内部在剧烈旋转的雷暴云。
这种超级雷暴云的出现,需要一个关键条件。
如果低空的空气又暖又湿(密度较小,“比较轻”,加上水汽凝结还会释放热量),而高空的空气又冷又干(密度较大,“比较重”),低空气团就倾向于向上抬升,高空气团则向下沉降。这种上下翻涌的垂直运动,就是气象上所说的“大气不稳定”。
这种不稳定越极端,就越可能引发剧烈的强对流天气系统,包括超级单体对流风暴与龙卷风。
当然,这里说的只是龙卷风形成的“宏观条件”,它具体的形成机制非常复杂,科学家仍在进一步探究。但理解了这个“下暖上冷”的基本框架,接下来的问题就好回答了——
中国也有龙卷风?
美国常有龙卷风,很多人有这印象。
确实,美国大平原是全球龙卷风最密集的地方,那里地形一马平川,南边墨西哥湾的暖湿气流可以长驱直入,和北边加拿大南下的冷空气正面对撞,完美满足上面说的“下暖上冷”条件。
我国的格局则不同:山脉多为东西走向,像一道道屏障横在南北之间,冷暖空气很难像美国那样畅通无阻地直接交锋,形成剧烈强对流的机会天然就少。
所以,我国龙卷风的频率确实明显低于美国的“龙卷风走廊”。
但低不等于没有。统计下来,我国平均每年仍会产生200到300个龙卷风。
什么时候最多?夏季。
夏季风带来强烈的低空暖湿气流,给龙卷风提供了充足的“燃料”。其中7、8两个月就能产生近50个龙卷,占全年总数的三分之一左右。
而在一天之内,下午到前半夜是高发时段。这次湖北龙卷风发生在晚上8点前后,就与这一规律相符。
我国2016-2020年龙卷风逐月变化与一天内时段特征 | 中国气象报社
哪里最多?珠三角、江苏中北部、东北平原和内蒙古高原东部,是我国龙卷风频率相对较高的区域。这次出事的湖北东部虽然不在高频区,但过去几十年里也有过数次龙卷风的记录。
龙卷风在中国从来不是“不存在”,只是大多数人没有亲眼见过。
为什么最近几年感觉龙卷风似乎变多了?其实龙卷风的频率并没有明显的大幅上升,只是更多地“被看见”了。
过去龙卷风发生在农村旷野,周围没有人、没有摄像头,来了就来了,走了就走了,几乎不会留下影像记录。而现在,智能手机已经普及到了这些更开阔、更容易目击到龙卷的区域,随手一拍就能传遍全网,于是给人一种“突然变多”的错觉。
这些民间影像记录本身是有价值的,它们和专业气象仪器的观测数据一道,正在帮助科学家更全面地研究中国的龙卷风。
这次湖北的龙卷风,是怎么形成的?
前面已经说过,龙卷风这种最极端的强对流天气,归根结底要从大气的不稳定条件入手。而这次湖北的情况,恰恰是两股力量从上下两个方向同时发力,把大气推向了极端。
先看低空。台风“美莎克”虽然登陆后已经减弱,不再是一个完整的台风了,但它的残余低压环流仍在继续北上。
在这个过程中,它像一台巨大的水泵,驱动着强烈的低空西南风急流,将大量来自热带海洋的暖湿水汽源源不断地输送向湖北。于是,湖北的低空变得又暖又湿,积蓄了大量能量。
北京时间7月6日20时,台风美莎克残余环流(红圈)与低空热带季风水汽输送(红色箭头) | earth.nullschool.net
再看高空。几乎在同一时间,一个较强的东北冷涡正在快速南下。
所谓“冷涡”,就是高空大气中一团大规模的冷性旋涡系统。它裹挟着大量干冷空气一路南压,恰好抵达湖北上空。
北京时间7月6日20时,东北冷涡(黑色)与带来的高空干冷气团(黑色箭头) | earth.nullschool.net
于是,湖北东部上空出现了一个极端的格局:底下是台风残余送来的热带暖湿空气,头顶是冷涡压下来的干冷空气。
低空暖湿、高空干冷,这正是我们前面讲过的、最容易引发剧烈对流的“下轻上重”不稳定结构,而且这次的对比格外极端。
在这种条件下,大量猛烈的强对流系统被激发出来;其中部分超级单体对流风暴进一步旋转加深,漏斗云从积雨云底部一步步向地面延伸,一旦接触到地面,就是龙卷风。
这次的龙卷风直接穿过了黄冈城区 | 小红书用户@hsk
其中一个较强的楔形龙卷风从鄂州一路沿东北偏北方向横越长江,直接穿过了黄冈城区。龙卷风连续穿越城区、还跨过了长江,这在我国的龙卷风记录中极为少见,也是这次灾害造成严重人员伤亡和破坏的重要原因。
龙卷风能提前预报吗?
坦率地说,非常难。
龙卷风的空间尺度太小,直径往往不到一公里,比很多气象预报模型的网格分辨率还小,模型根本“看不见”它。它又太快了,从出现到消散可能只有十几分钟。再加上具体形成机制极其复杂,要精确预报“某时某地会出现一个龙卷风”,目前全世界都做不到。
但做不到精确预报,不代表完全没有办法。目前我国对龙卷风的监测预警,走的是一条“层层收紧包围圈”的路子。
提前数天,气象部门可以从“宏观条件”入手,比如我们前面分析的“低空暖湿、高空干冷”的大气不稳定格局,对可能产生龙卷风的区域做趋势和概率上的展望。这一步圈的范围还比较大,相当于先画一个大致的重点区域。
到了最具威胁的当天,针对那些最有可能孕育龙卷风的超级单体风暴,气象部门会加大监测密度,重点盯防。
而到了最后关头,就要靠包括新一代气象雷达在内的观测设备来弥补低空探测的盲区了。通过更精密的观测数据,利用算法去识别、捕捉雷达回波中的旋转信号,比如小尺度的速度对等涡旋特征。一旦龙卷初步形成漏斗云、或者刚刚接触地面,就尽快识别并发出预警。
从“这片区域未来几天可能有龙卷”到“龙卷风正在形成”,这条预警链正在不断缩短,但离“提前半小时准确告诉你龙卷风会在哪里落地”还有很远的距离。
这也意味着一件事:在现阶段,龙卷风的预警时间可能非常短,留给普通人反应的窗口也许只有几分钟。那么问题就变成了——
如果龙卷风就在你眼前,该怎么办?
先说一条最重要的原则:不要靠近窗户。
这次湖北龙卷风中,就有高层住户在发现狂风后本能地去关窗,结果窗户连同窗框被整个吸飞,人也被卷出楼外。龙卷风中心附近气压极低,会产生强烈的吸力,高层建筑的窗口在这种情况下就是最危险的位置。
除此之外,被风卷起来的各种东西,比如碎玻璃、广告牌、铁皮、树枝,甚至整辆汽车,同样致命。所以所有自救动作的核心就一个字:躲。远离窗口,躲进坚固的遮挡物后面,远离一切可能被吹飞或吹破的东西。
具体怎么做,取决于你当时在哪里。
如果在楼房里,应立刻离开窗边,不要探头观望,更不要试图去关窗或收阳台上的东西。狂风可能在几秒之内把窗户吹碎或吸飞,而高层楼房的窗口一旦洞开,室内外巨大的气压差会形成强烈的气流,足以把人吸出去。
正确的做法是,迅速转移到房屋中心位置,没有窗户的小房间是最佳选择,靠墙角蹲下,双手抱头护住头颈。如果在高层,尽量沿楼梯向低楼层转移,但不要坐电梯,防止停电被困。
如果建筑有地下室或地下车库,那里是最安全的地方。在美国大平原的“龙卷风走廊”地区,几乎家家都有地下安全屋,就是这个道理。中国大部分家庭没有这个配置,但城市里的地下车库、地铁站可以起到类似的作用。
如果在户外,第一反应是判断龙卷风的移动方向,然后朝垂直于它前进方向的一侧快速撤离:不要顺着跑,不要迎着跑,要横着跑。
如果来不及跑远,立刻就近找低洼地趴下,双手护住头和脖子,尽量压低身体。但一定要远离大树、电线杆、广告牌、围墙这些高处的东西,它们最容易被吹倒砸人或引发触电。
如果在开车,千万别觉得车里安全。汽车在龙卷风面前几乎没有防护能力。正确做法是:尽快将车停到不妨碍救援的位置,立即下车,跑进附近的坚固建筑。如果周围实在没有建筑可躲,弃车找低洼地趴下,也远比留在车里安全。
还有一类地方需要特别警惕:铁皮棚、临时板房、简易仓库、活动板房。这类建筑在龙卷风面前几乎没有抵抗力,这次黄冈受灾最严重的物流园厂房就属于这个类型。一旦收到大风或龙卷预警,应该第一时间撤离到坚固的钢筋混凝土建筑中去,绝不能心存侥幸。
龙卷风来得快、走得也快,真正最危险的窗口可能只有几分钟。这几分钟里,正确判断“往哪里躲”,也许就是活命的关键。
截至此时,黄冈、鄂州等地的救援和灾后恢复工作仍在继续。愿逝者安息,伤者早愈。
也希望这些关于龙卷风的知识,能被更多人看到,但最好永远都用不上。
作者:风云梦远
编辑:Steed
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