龙卷风为何难以预报预警?遇到了该跑还是该躲?

据湖北日报,7月6日晚,湖北(bei)东部多地遭遇强对流(liu)天气袭击?????。19时至23时,黄石、黄冈、鄂州(zhou)、咸宁等地出现雷暴大风(feng),53个乡镇风力达(da)8至13级,其中(zhong)2个(ge)乡镇达到13级,部分乡镇出现龙(long)卷风?????。龙卷风(feng)有何来头?

据中国气象报报道,龙卷风是一(yi)种局(ju)地性、小尺(chi)度、突发性的强对(dui)流天气(qi),是在(zai)极(ji)不稳定的天(tian)气状况(kuang)下,空(kong)气对流(liu)运动造成(cheng)的强烈的、小范围的(de)空气涡旋?????。龙卷风(feng)的时空尺度很(hen)小,直径平均在(zai)200米至300米,发生至消(xiao)散的时间在(zai)几分钟到几十分钟?????。

强(qiang)对流天气是龙卷风产生的(de)基本条件?????。在低(di)空急流较(jiao)强(qiang)的情况下,龙卷(juan)风发生的概率也会大大增加?????。龙卷风与普通大风(feng)天气不同,其主要区别是,龙卷风是旋转风(feng),尺(chi)度更小(xiao),其漏斗云和卷(juan)起的碎(sui)屑醒目(mu)可见(jian),且中(zhong)心气压很低,更易造成(cheng)严重的灾害(hai)?????。普(pu)通极(ji)端大风多为直线型大风(feng),相对来说没有清晰的视觉图像,其灾害极端性一(yi)般低于龙(long)卷风?????。此(ci)外,普通极端大风(feng)更具(ju)有瞬(shun)时阵(zhen)风性,而强龙卷风可以持续(xu)数十(shi)分钟?????。

由(you)于观测手段所限,目前,人们(men)仍(reng)极难监测到龙卷风(feng)的实际风速(su)、中心气压等气象要素值?????。常规气(qi)象观(guan)测站很少能直接观测到(dao)龙(long)卷风的存在?????。对龙卷风最大风力的确认,多数是灾后灾情调查或者车载多普(pu)勒雷达近(jin)距(ju)离(li)观测得(de)出的估计值(zhi)?????。

2021年7月(yue)21日17时石(shi)家庄雷达(da)低层仰(yang)角观(guan)测龙卷(juan)发生(sheng)区域反射率因(yin)子与径向速(su)度图(红色圈(quan)为龙卷(juan)发生(sheng)位(wei)置):(a)1.5°仰角反射率因子(b)1.5°仰角(jiao)径向速度(du)(c)0.5°仰角反射率因子(d)0.5°仰(yang)角径向速度?????。为界定龙卷风强度,按藤田级数,可分为EF0-EF5共(gong)6个等级?????。龙(long)卷(juan)风生消(xiao)迅速,常与雷暴、冰(bing)雹(bao)和暴雨等强(qiang)对流天(tian)气(qi)系(xi)统(tong)相(xiang)伴出(chu)现,甚至可以出现在台风系统(tong)中(zhong)?????。实(shi)践中,通(tong)常将EF2级(ji)以上(shang)的龙卷风,称为强龙卷风?????。

在(zai)我(wo)国,龙(long)卷(juan)风主要(yao)分(fen)为四个等级?????。其中,一级(ji)龙卷风强度弱(ruo),对应EF0级及以下(xia);二级(ji)龙(long)卷(juan)风强度为中(zhong),对应EF1级;三级(ji)龙卷风强度为强,对应EF2和EF3级;四级龙卷风强度(du)为超强(qiang),对应(ying)EF4和EF5级?????。龙卷风(feng)预报预警难(nan)度(du)何(he)在?龙(long)卷(juan)风监测预警仍有(zuozhe)很大不确定性,是国际上的公认难题?????。与其(qi)他灾害性天(tian)气相比,龙卷风(feng)是一种少(shao)见(jian)的局地(di)性、小(xiao)尺(chi)度、突发性强的强对流(liu)天气(qi),其空间尺度(du)很小,且生(sheng)命(ming)史(shi)很短,较难被观(guan)测捕捉和(he)记录,不(bu)确定性极大,对(dui)龙卷风(feng)的预报预(yu)警(jing)更加困难(nan)?????。

即便(bian)是在(zai)龙卷风频发、灾害严重、研究较为充分的美国,其(qi)龙(long)卷风预警的平(ping)均(jun)提前量也只有(zuozhe)不到20分钟(zhong),且准确率有限?????。具体来看,龙卷风科研业务(wu)难点最初(chu)的(de)源头和关键——它太小了(le)?????。尽管在公众看来(lai),龙卷风“巨大”的风柱(zhu)接天连地,宛若魔幻大片,但对比(bi)上(shang)千公(gong)里的台风(feng)系统,龙卷风(feng)的个头实在(zai)太小?????。这(zhe)是一种少见的局地性(xing)、小尺度、突发(fa)性强对流天气,直(zhi)径(jing)一般只有几十米至(zhi)数百米,最大的也只有(zuozhe)1公里左右(you);持续时间(jian)短,一般为几分钟到几(ji)十分钟;其(qi)发生发展相当(dang)“任(ren)性”——如果(guo)从高空能看(kan)到的话,几乎就是一闪即灭?????。即使(shi)地面气象(xiang)观测(ce)站间距已部分(fen)实现公里级(ji),也难以直接“捕(bu)捉”到龙卷(juan)风;天气(qi)雷达则受限于(yu)探测范围、分(fen)辨率(lu)和(he)地(di)球曲率及地形遮挡等而无法(fa)直接探测到龙卷风本身?????。现实中,一场龙(long)卷风发生了,通常(chang)只(zhi)能(neng)依靠龙卷风(feng)母体系(xi)统(tong)的发展去寻找(zhao)一(yi)些信号?????。对于(yu)龙(long)卷风,人类对其机理认识(shi)尚浅,这(zhe)也(ye)制约(yue)了(le)相关预报预警(jing)业务的建立?????。如何破解龙卷风(feng)预(yu)报预警?目前,基于(yu)数值(zhi)天气预报(bao)模(mo)式和综合资料研判,可(ke)对(dui)龙卷风形成(cheng)的(de)环境参(can)数(低层垂(chui)直风切变、水汽条(tiao)件、不稳定能量、风(feng)暴相对螺旋度等)进(jin)行预(yu)报,可(ke)提(ti)前预判龙卷风发生的可(ke)能(neng)性?????。在临近预(yu)报时,可通过快速循环中尺度数值天气(qi)预报模式对回波演(yan)变进(jin)行预报,对龙卷风(feng)生(sheng)成的时间和区域进行预判,通(tong)过风云气象(xiang)卫星和气(qi)象(xiang)雷(lei)达并结合人工智(zhi)能(neng)算法(fa)等进行(xing)加密监测,尝试开展预警?????。

相控阵(zhen)天气雷达现(xian)场灾害调(diao)查则是必要手段,能够为确定(ding)灾害的成(cheng)因和强度,提(ti)供最(zui)重要和(he)最(zui)直接的证(zheng)据?????。譬如(ru),2016年至2021年,佛山(shan)龙卷风(feng)研究中心参与了国内(nei)59次(ci)龙卷风等致灾雷暴大风(feng)的灾害(hai)调查,建立了一套详细的龙卷风灾害调(diao)查资料库?????。遭(zao)遇龙卷风,如何避险?遭遇龙卷风(feng)时,需要大家遵循“就近、就低”避险(xian)原则?????。即(ji)便(bian)是不沿海的地(di)区,依(yi)然会出(chu)现龙卷风,大家(jia)不可掉以轻(qing)心?????。1.在室(shi)内(nei)务必远(yuan)离门、窗(chuang)和房屋的(de)外围墙壁,躲到(dao)没有窗户(hu)的小(xiao)房间内抱头蹲下,地下室或半地下(xia)室(shi)是躲避龙卷风相对安(an)全的地方?????。2.在户(hu)外(wai)要观察龙卷(juan)风动态,避开其行进路径(jing),立即朝着与龙(long)卷风移动路径垂直的方向(xiang)快速撤(che)离?????。来不及(ji)逃离的,应就近(jin)寻找低洼处(chu)躲避,同时用双手(shou)护住头部和脖子?????。同时,远离(li)大树、电(dian)线杆(gan)、广告牌、围墙等(deng),以免被砸(za)、被(bei)压(ya)或发(fa)生触电等事故(gu)?????。3.在(zai)开(kai)车切记不(bu)要在汽车(che)中躲(duo)避?????。注意避开龙卷风(feng)行进路径快速驶离,或立即离(li)开(kai)汽车,然后到低(di)洼地点躲(duo)避?????。

来源:荆楚网综合中国气象报、湖北(bei)日(ri)报(bao)、应(ying)急管理部等