風雨雷電雹輪番上演 極端天氣頻繁背后主角是誰?

2021年06月02日07:41  來源:新華日報
 
原標題:極端天氣頻繁背后主角是誰?

□ 本報記者 張宣 實習生 王哲楷

5月底以來,中國氣象局發布多道暴雨藍色預警、強對流藍色預警。近一周,暴雨、大暴雨、雷暴大風、冰雹等天氣影響我國多地。6月第一天,江蘇省氣象台就發布了大風警報,分散性雷雨和大風即將上線,2日至3日雷陣雨會來客串。

可以看出,近期降雨頻繁,而且強降雨、強對流天氣也不少。實際上,今年以來,極端天氣頻頻造訪我國,尤其是進入4月中旬以來,雷暴大風等強對流天氣多次來襲。和往年比,今年天氣有異常嗎?面對極端天氣,江蘇氣象部門是如何監測預警的?《科技周刊》記者採訪到氣象專家做分析。

今年天氣極端嗎?全球變暖加劇氣候不穩定

沙塵暴、極寒天氣、龍卷風,自2021年冬春交接開始,極端天氣接連發生,尤其進入4月中下旬以來,強對流天氣明顯增加。

國家氣候中心公開的數據顯示,一方面,極端天氣頻繁出現。春季沙塵天氣成主角,發生次數與2007年狀況相當,進入到四五月份后,強對流天氣又開始頻繁出現。另一方面,氣候出現了快速轉換。比如1月中旬前非常寒冷,但1月中旬后快速增溫,整個冬季出現暖冬的現象。

“從今年上半年天氣的總體情況來看,多災害性天氣發生。”江蘇省氣象台首席預報員吳海英介紹,今年1月上旬,強寒潮導致大幅度降溫。1月中下旬到2月回暖較快,氣溫處於偏高狀態。3月,我國北方地區多次出現沙塵天氣。到了4月下旬,強對流天氣增多。4月30日,江蘇遭受雷暴大風、冰雹等強對流天氣襲擊,南通通州灣出現陣風15級的災害性大風。5月14日至15日,江蘇出現了大范圍的強對流和大風天氣。蘇州突發龍卷天氣,中心風力達到17級。

“其實,最近發生的極端天氣事件和年初的寒潮,都受到了全球變暖的影響。”江蘇省氣象台副台長王嘯華向記者解釋道,“北極上空的極地渦旋本起著將冷空氣禁錮在北的作用,但是由於全球氣候變暖,溫差降低,氣壓梯度力變弱,給了冷空氣可乘之機,偶爾會沖到緯度較低的地區。”

如何通俗易懂地解釋氣壓梯度力?王嘯華告訴《科技周刊》記者,從極地的強大高氣壓到赤道海洋的低氣壓之間存在一個氣壓梯度,使大氣由氣壓高的地方向氣壓低的地方流動。大氣一旦運動,就會受到地轉偏向力的影響,北半球的風向右偏轉形成了西風帶。正常情況下,在極地的“冷”和赤道的“暖”之間的溫差梯度很大,氣壓梯度力強,北半球的西風帶穩定而強大。但是,全球氣候系統平衡被打破后,兩極與赤道地區的熱量交換活動減弱,西風帶開始不穩定,氣壓梯度改變,這時就會出現寬闊的大槽大脊,引導著冷空氣順著大槽長驅南下。“換個說法,就是曾經的屏障被打破了,冷空氣有了‘高速公路’,隨處亂竄。”

極地地區的冷空氣一旦南下,通常勢力強勁,導致在氣候整體偏暖的情況下,引發某個地區的寒潮、沙塵暴等極端天氣事件。“回溯今年年初,我國多地寒潮頻頻來襲﹔復盤4月中旬,強冷空氣帶來的大風,夾帶擴散大量沙塵,造成部分地區的沙塵暴。”王嘯華表示,在這些極端天氣事件的背后,是全球氣溫曲線的不斷攀升、全球變暖趨勢的持續發展。

強對流、雷暴、龍卷背后的共同主角:大風

大樹電線杆被連根拔起、車棚屋頂被吹得七零八落、散落的電線在半空中火花四射……4月份至5月中下旬,伴隨大風的強對流天氣在我省部分地區“肆意揮洒”。省氣象台提供的數據顯示,今年的大風天氣同比增多,程度也變強,其原因是什麼?

“4月中旬以來,不僅是我省,我國長江中下游地區極端災害天氣頻發,表現方式為雷暴、冰雹、龍卷風等,這些天氣事件的背后有一個共同的主角:大風。”南京氣象科技創新研究院劉端陽博士認為。

“我們現在所遭受的大風的影響,除了大范圍冷空氣造成的大風以外,就是強對流天氣造成的大風。”王嘯華分析,“在大氣處於不穩定的情況下,上下層溫差較大,底層暖、高層冷。這時候強冷空氣突然從高空沖下來,底層氣塊容易受到浮力影響向上沖,在這種情況下被觸發的強對流天氣往往會造成大風。”

“由於全球氣候變暖,底層的大氣較之以前溫度升高,導致強冷空氣與暖氣團形成的對流更劇烈。此外,冷空氣本身攜帶的大風,有時候還會產生疊加效應。”王嘯華補充道,我省4·30風災就是由於比較強的東北冷渦攜帶冷空氣沖下來,激發出強烈的對流,並產生雷雨大風。而伴隨冷空氣而來的大風的疊加,導致了風力升級。今年前期副熱帶高壓、西南暖濕氣流位置偏北,這正說明了在全球變暖的趨勢下,冷空氣的整體實力偏弱,但它一旦沖出來程度就很強,也就是今年來極端天氣事件增多的原因。

王嘯華表示,盡管今年極端天氣事件頻發,但並不意味著“進入氣象災害年”。“整體來看還相對比較溫和,比如年初還表現出暖冬這樣的跡象。不管從哪個氣象要素來看,每年都有一些極端天氣出現,只是近幾年的極端天氣事件確實有增加的跡象。”

和極端天氣預警“搶”時間,氣象部門科技手段“助力”

極端天氣預報是當前氣象預報中的難題之一。“由對流風暴所導致的極端天氣,一般來說,由於風暴發展演變迅速,預警時間很短。像龍卷、冰雹、雷暴大風等強天氣,目前還無法做到提前很長時間給出精准預報。”吳海英解釋稱。

《科技周刊》記者了解到,對於非常極端的天氣,在極端的可能性到臨近分鐘級的時候,可以做到一定程度的預警。特別是遇到信號強的,可以做到提前幾分鐘到十幾分鐘,甚至是小時級發布相對更精准一點的預警。而實現這種精確預警,依靠的是科技設備和技術的“加持”。

“目前,我省針對強對流天氣的監測手段主要以雷達衛星為主,在此基礎上,進行臨近預警。根據不同的天氣類型,預警時間也會有很大差異。” 吳海英介紹,龍卷風等尺度較小的強對流天氣,有局地性、突發性的特點,其發展演變往往在十幾分鐘、甚至幾分鐘之內,這類天氣主要以臨近監測和預警為主。而臨近監測和預警依靠的是省市縣一體化預報業務平台和綜合天氣觀測系統。

“全省有9部多普勒天氣雷達形成覆蓋全省的監測網,1800余個自動氣象觀測站安扎在全省各市、縣、鄉鎮,南京、射陽、徐州3個站點通過釋放探空氣球獲得准確高空觀測數據。”省氣象台專家介紹,還有風雲四號等先進氣象衛星資料應用,風廓線雷達、微波輻射計等各類新型探測設備緊盯氣象要素變化,提前提供預警﹔比如冷空氣帶來的大風降溫天氣,我省可預報性已經較強,氣象部門給出預警的時間提前量也大大增加。“針對今年4月30日的大風天氣,江蘇氣象部門就提前發布了大風預警信號,並在公眾預報中提到大部分地區可能有8至10級的雷暴大風。”吳海英說。

此外,針對極端天氣的預警預報,預警部門會通過微信、微博、短信等不同渠道,確保預警信息及時准確送達,面向公眾發布相關防災避險科普內容。江蘇省突發事件預警信息發布中心主任、團隊帶頭人李娟告訴記者,“今年4·30大風災害天氣之后,預警中心進一步與通信和廣電部門加強合作,開發預警信息分區全網發布、基於基站精准發布功能,實現重大氣象災害預警信息分級分區、快速動態、精准高效發布。進一步擴大預警信息發布覆蓋面,提高發布速率和精准度,為應對強對流災害天氣贏得時間。”

(責編:唐璐璐、吳紀攀)

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