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水龍卷頻現(xiàn),專家:變暖的氣候孕育出更多水龍卷

來源:澎湃新聞 時間:2024-09-19 10:28:04

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近期,我國多地出現(xiàn)水龍卷。9月8日11時前后,浙江省溫州市洞頭區(qū)附近海域發(fā)生水龍卷;9月7日9時至10時左右,廣東省惠州市惠東縣雙月灣和鹽洲島附近海域先后發(fā)生水龍卷;8月26日11時左右,山東省煙臺市海陽市附近海域發(fā)生水龍卷。


不只在我國,當?shù)貢r間8月19日清晨,英國一游艇在意大利西西里島西北部海域遭遇風暴襲擊,船只在短時間內(nèi)沉沒?!缎l(wèi)報》報道稱,游艇所在海域出現(xiàn)風暴,并形成了破壞力極強的水龍卷。


變暖的氣候孕育出更多水龍卷


9月18日,澎湃新聞從中國氣象局獲悉,“水龍卷”俗稱“龍吸水”,指的是出現(xiàn)在水面上空的龍卷風,是一種從地面垂直延伸至積雨云云底的快速旋轉(zhuǎn)空氣柱,常呈現(xiàn)漏斗云形態(tài)。它形成的基本條件是不穩(wěn)定的大氣環(huán)境。濕空氣在強烈不穩(wěn)定的環(huán)境中上升,有助于形成垂直運動的強烈對流。此外,強烈的風切變是水龍卷形成的重要動力條件。在不穩(wěn)定天氣條件下,以及近地面(海面)存在強風切變時,上升氣流引起強烈發(fā)展的渦旋,進而形成水龍卷。


“龍吸水”多發(fā)生在冷空氣移到暖水面的夏季下午或傍晚,由于其多發(fā)生在非超級單體環(huán)境,大多比陸龍卷強度弱,持續(xù)時間短,偶爾與狂風暴雨、雷電冰雹、大浪等相生相伴?!?/p>


從遠處看,水龍卷就像一條長長的象鼻。中國科學院大氣物理研究所研究員冉令坤解釋說,我們看到的漏斗云或者“象鼻”主要是上升氣流中的水汽凝結(jié)形成的小水滴。水龍卷空氣旋轉(zhuǎn)的離心加速使得渦旋柱內(nèi)部氣壓比周圍環(huán)境更低,導(dǎo)致渦旋柱附近的上升氣流比外部更早凝結(jié)出小水滴,即可見的漏斗云。隨著龍卷風發(fā)展加強,龍卷中心水汽開始凝結(jié)的高度會逐漸下降,從而形成可見的自云底慢慢下伸至海面的漏斗云。類似陸地上龍卷風在近地面會有被卷起的沙塵或碎屑,水龍卷在海面附近往往夾雜被卷起的水沫。


冉令坤說,水龍卷在全球海面上都有可能出現(xiàn),但某些區(qū)域由于特定的氣象和海洋條件,更容易出現(xiàn)水龍卷。美國佛羅里達州南部的珊瑚群島位于墨西哥灣內(nèi),是世界上最容易發(fā)生水龍卷的海域之一。據(jù)記錄,這片海域每年出現(xiàn)的水龍卷達數(shù)百個。大西洋百慕大三角也經(jīng)常發(fā)生水龍卷,增加了其神秘色彩。在我國南海西沙群島附近海域,夏秋季節(jié)也容易出現(xiàn)水龍卷。由于水龍卷往往出現(xiàn)在暖水面的積雨云下,因此比較“青睞”中低緯度的海域。


在全球“沸騰”時代,海洋溫度不斷攀升并刷新紀錄?;陂L達173年的數(shù)據(jù)來看,2015年至2022年是有記錄以來海洋最熱的8年。


冉令坤說,氣候變暖導(dǎo)致大氣中的能量和水汽增加,使得海表溫度升高,水汽蒸發(fā)加劇,為強對流天氣的發(fā)生提供了更多的水汽。這有利于積雨云的形成和發(fā)展,進而可能促進水龍卷的生成。另外,全球變暖可能影響海洋環(huán)流,導(dǎo)致某些區(qū)域的海水溫度、鹽度等發(fā)生變化,這些變化也可能間接影響水龍卷的生成頻率和空間分布。


隨著全球氣候變暖加劇,一些研究顯示,水龍卷等極端天氣事件的發(fā)生頻率可能在增加,特別是在易發(fā)生臺風或颶風的海區(qū),以及厄爾尼諾現(xiàn)象出現(xiàn)的年份,水龍卷的發(fā)生次數(shù)顯著增多。


“氣候變暖導(dǎo)致的極端天氣事件不僅頻率增加,其影響范圍也可能擴大,這會增加沿海地區(qū)和海上活動的風險。值得注意的是,水龍卷的強度可能也會相應(yīng)增強,從而造成更嚴重的災(zāi)害和損失,對海上交通和漁業(yè)活動構(gòu)成巨大威脅?!比搅罾ふf。


水龍卷預(yù)測是世界性難題


水龍卷的“脾氣”非常暴躁——內(nèi)部風速有時可超過每小時200公里,相當于動車的時速。水龍卷肆虐的瞬間能量十分驚人,它可以造成區(qū)域內(nèi)船只翻覆,對海上航行影響極大。如果船只和人員不幸遭到水龍卷的正面襲擊,后果將是毀滅性的。


中國氣象局龍卷風重點開放實驗室主任、北京大學物理學院大氣與海洋科學系教授孟智勇表示,水龍卷預(yù)測是一個世界性的科學難題。水龍卷的預(yù)報依賴對氣象要素的綜合監(jiān)測、分析研判,包括低層垂直風切變、水汽條件、不穩(wěn)定能量、風暴相對螺旋度等環(huán)境參數(shù)。要追蹤水龍卷,首先需要收集這些氣象觀測資料。但海洋氣象觀測站點稀疏,獲取的觀測數(shù)據(jù)十分有限。


此外,相比臺風、溫帶氣旋等,水龍卷的“個頭”實在太小——直徑一般在十幾米到上百米之間,生命周期也較短,一般為幾分鐘至半個小時,最長一般不超過1小時。這種尺度小、突發(fā)性和局地性強等特點,使其預(yù)報準確率和提前量嚴重受限。即使在科技發(fā)達的美國,龍卷風預(yù)警的平均提前量也不到20分鐘,并且準確率有限。


“目前,基于現(xiàn)代氣象觀測技術(shù)和氣象科學理論的發(fā)展,可以對水龍卷的環(huán)境參數(shù)進行一定程度的預(yù)報預(yù)警。通過風云氣象衛(wèi)星和氣象雷達的加密監(jiān)測,結(jié)合人工智能算法等技術(shù)手段,可以預(yù)判龍卷風的生成時間和區(qū)域?!泵现怯抡f。


他表示,龍卷風移動路徑一般為直線并呈現(xiàn)跳躍性前行特征,一會兒著地一會兒騰空,形狀垂直向下,當上空風力較大時順氣流方向適度傾斜,因此可根據(jù)傾斜方向來判斷其移動路徑。在水面上遇到龍卷風,船只、人員要盡量避免靠近,及時向龍卷風路徑垂直方向躲避。在陸地上,外出時若遇到龍卷風,要盡量遠離大樹、電線桿,千萬不要躲避到汽車里,最好到低洼區(qū)域?qū)ふ颐荛]且狹小的空間藏身。身處室內(nèi)時,務(wù)必遠離門窗與外墻,選擇與龍卷風方向相反的墻壁或小房間抱頭蹲下,及時切斷電源。最安全的地方莫過于混凝土建筑的地下室。(刁凡超)

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