气象科普 - 什么是强对流天气?
读创/深圳商报记者 董思
据中国气象局消息,受今年第五号台风“杜苏芮”残余环流北上影响,京津冀等地出现强降雨和强对流天气。中央气象台7月30日10点继续发布暴雨红色预警和强对流天气黄色预警。
夏季是强对流天气的高发、频发期。特别是在全球变暖大背景下,强对流不按套路出牌、组团搞事情、破坏力增强等特征明显,是我国气象防灾减灾的重中之重。
究竟什么是强对流天气?据了解,强对流天气是气象学上所指的发生突然、移动迅速、天气剧烈、破坏力强的灾害性天气,主要有雷雨大风、冰雹、局部强降雨、龙卷风等。
强对流天气的特点主要为:持续时间短,生命史约为一小时至十几小时,较短的仅有几分钟至几十分钟;局地性强,影响范围一般在几公里至几十公里,飑线的水平尺度要大一些,能达到几百公里;要素变化强,在短时间内会突然出现风力增大、降水增强、气温变化明显等情况。
强对流形成的原因,是由于空气强烈的垂直运动而导致出的天气现象。最典型的就是夏季午后的强对流天气:白天地面不断吸收太阳发出的短波辐射,温度上升,并且放出长波辐射加热大气。当近地面的空气从地球表面接受到足够的热量,就会膨胀,密度减小,这时大气处于不稳定的状态。这就像水缸里的油和水一样,当密度较小的油处于水缸底部,而水处于上部时,一定会产生强烈的上升运动,最终油会浮到水面上。
同理,近地面较热的空气在浮力作用下上升,并形成一个上升的湿热空气流。当上升到一定高度时,由于气温下降,空气中包含的水蒸气就会凝结成水滴。当水滴下降时,又被更强烈的上升气流携升,如此反复不断,小水点开始积集成大水滴,直至高空气流无力支持其重量,最后下降成雨。这也是为什么夏天雷雨不像春雨那样细雨绵绵,水滴较大的原因。
当然各类强对流天气形成的物理过程是不完全相同的,这与下垫面的动力和热力作用的影响有很大的关系。而且强对流天气是以大尺度天气系统为背景,大尺度天气系统影响或决定着中小尺度天气系统的生成、发展和移动过程。比如说梅雨期间,大范围的冷暖空气交汇形成梅雨锋雨带,如果配合上地形等有利条件就会在局部地区产生暴雨。
强对流天气危害主要体现在:强对流天气发生突然,并且来临时会伴随电闪雷鸣、冰雹、雷雨大风等,因此破坏性很强;有时会引发山地灾害、局地洪涝、电信交通受损、庄稼树木受灾、房屋坍毁。
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了解完了强对流的秉性,那要如何防范呢?以下这些要点,一定要牢记。
遭遇雷电你该怎么办?雷电发生时产生的雷电流是主要的破坏源,其危害有直接雷击、感应雷击和由架空线引导的侵入雷击。像各种照明、电讯等设施使用的架空线都可能把雷电引入室内,所以应严加防范。
遭遇冰雹你该怎么办?冰雹,夏季或春夏之交最为常见,它是有时小如绿豆、黄豆,有时大似栗子、鸡蛋的冰粒,特大的冰雹比柚子还大。冰雹一旦砸下来,冲击力是不小的。一般来说,直径5厘米左右的冰雹即新闻常说的“鸡蛋大小的冰雹”,重量差不多30克左右。根据能量守恒定律,当它从1000米高空落到地面时,相当于3公斤物体从10米左右高度下落,也就差不多等于从3层楼高地方丢个带土的花盆,砸向人或车……这只是一个冰雹,如果我们在户外遭遇冰雹,可能是若干个“花盆”从天而降。所以遭遇冰雹,切不可掉以轻心。
遭遇短时强降水你该怎么办?短时强降水一般是指1小时降水量达到或超过20毫米的降水。一天当中,短时强降水最活跃的时段是午后16-17时。这是因为午后地面气温上升,大气的上升运动更强烈,由于受热不均,可能激发出一些热对流,再加上天气系统的影响,易导致短时强降水出现。大家在午后时段更要多加防范“急雨”。短时强降水可能导致城市路面积水或内涝,还可能引发山体滑坡以及泥石流等灾害。
【强对流天气安全指南】
1.注意天气变化,做好防雹和防雷电准备。
2.老人、小孩最好不要外出,留在家中。
3.妥善安置室外物品。
4.如在室外,应用雨具或其他代用品保护头部,并尽快转移到安全地方暂避。
5.如果正在驾车遇强对流突袭,应尽快将车辆驶入有遮挡的地方。
6.不要进入孤立的棚屋、岗亭等建筑物或大树底下。
审读:喻方华