收藏本站

電腦請使用 Ctrl + D 加入最愛
手機請使用 收藏
關閉

科學報 科學文摘 大地

風雨雷——強對流組團揭秘_天氣_空氣_系統


字體大小:
更新日期:20241013
文章欄目:
文章標籤:   
 

強對流天氣在四季都可能出現,春夏季最為頻發。從地域上來看,強對流天氣並非南方地區的「專利」;從時節上分析,南方往往比北方出現得早。強對流天氣來勢洶洶,去勢匆匆,被認為是「急性子」,其生命周期短暫並帶有明顯的突發性,通常為一小時至十幾小時,最短僅有幾分鐘至一小時。強對流天氣突發性強、破壞力大,是我國氣象防災減災的重中之重。

隨著夏季到來,我國受冷空氣影響減弱,暖濕氣流不斷增強,可以北上至更北的地方。因此,長江流域一帶、華北和東北,都會成為強對流天氣頻發區域。

風雨雷——強對流組團揭秘_天氣_空氣_系統

雷暴 圖片來源:世界氣象組織

那麼,究竟什麼是強對流天氣?在氣象學上,它是指由深厚濕對流產生的劇烈、破壞力強的災害性天氣,為雷電、強降水、冰雹、大風、龍卷風等任意一種或者其中幾種天氣。

說起深厚濕對流,就是空氣強烈的垂直運動而導致的天氣系統,表現為對流雲系或孤立對流雲,在氣象學上屬於中小尺度天氣系統,被列為僅次於熱帶氣旋、洪澇之後的第三位具有殺傷力的災害性天氣。

夏季常發生的雷雨,就是深厚濕對流產生的一種天氣。夏季午後,地表受炙烤,不斷吸收太陽短波輻射,溫度上升。地表主要通過熱傳導將貼地層空氣加熱,然後低層熱空氣通過浮力機制發生暖上升和冷下沉補償的對流機制,再加上湍流(可以理解為亂流)混合的機制逐漸加熱上層的大氣。這樣,一方面低空的空氣溫度升高時就具有了一定的熱能,另一方面溫度越高的空氣具有越高的「儲水」能力,即能容納更多的由江河湖海蒸發而來的水汽,從而將水的潛熱能也儲存在低空大氣中。當低空大氣的這些總能量高於高空大氣時,大氣就會處於不穩定的狀態,也就是所謂的「上冷下暖」大氣層結,一旦某種空氣運動機制將低空大氣抬升到某個高度時,它儲存的這些能量就會被釋放出來並爆發性地增強原有的上升運動,進而形成深厚的強對流天氣系統。當濕空氣上升時,由於高空氣壓低、空氣稀薄,就會發生膨脹冷卻,氣溫下降,水汽就會凝結、凍結或凝華成水滴、冰晶、雪花和冰雹等降水粒子。當上升氣流托不住長大的降水粒子時,這些粒子就會落下,可能又被更強烈的上升氣流再次攜升。如此反複,小粒子就會長成大粒子,直至上升氣流再也無力支持其重量時,最後變為大雨或冰雹。越多的水汽參與越強烈的上升運動,就會有越多和越大的降水粒子形成,這也解釋了夏季雷雨與春季連陰雨的不同之處。

amocity
amocity

  


當然,各類強對流天氣形成的物理過程各異。強對流天氣是以大尺度天氣系統為背景,大尺度天氣系統影響或決定著中小尺度天氣系統的生成、發展和移動過程。例如,梅雨期間,大範圍的冷暖空氣交匯形成梅雨鋒雨帶,如果配合上地形等有利條件就會在局部地區產生暴雨。另外,強對流天氣與下墊面的動力和熱力作用的影響也有很大關系。

強對流天氣常導致多種災害,會造成房屋倒塌、農作物損毀、交通中斷、人員傷亡等。遇到強對流天氣,最好減少戶外活動,盡量在室內避險。在多雨季節,要密切關注當地氣象部門的短時臨近預報,一旦收到強對流天氣預警,立即采取相應措施,盡快撤離至安全區域並采取防護措施。

延伸閱讀
AI臉