近来我国很多地方都出现了水龙卷,专家:温暖的气候孕育了更多的水龙卷

1天前

水龙卷 视觉中国 资料图


最近,水龙卷出现在中国许多地方。9月8日11时左右,水龙卷发生在浙江省温州市洞头区附近的海域;9月7日9时至10时左右,水龙卷发生在广东省惠州市惠东县双月湾和盐洲岛附近的海域;8月26日11时左右,水龙卷发生在山东省烟台市海阳市附近的海域。


不仅在中国,当地时间8月19日上午,一艘英国游艇在意大利西西里岛西北部遭受飓风袭击,船只在短时间内沉没。《卫报》报道称,飓风出现在游艇所在的水域,形成了一个破坏性很强的水龙卷。


温暖的气候孕育出更多的水龙卷


九月十八日,澎湃新闻(www.thepaper.cn)从中国气象局获悉,“龙卷”俗称“龙吸水”,是指出现在水面上方的龙卷风,是一种快速旋转的空气柱,从地面垂直延伸到积雨云底,经常呈现漏斗云的形状。其基本条件是大气环境不稳定。湿气在强烈不稳定的环境中上升,有利于形成强烈的垂直运动对流。另外,强风切变是水龙卷形成的重要动力条件。当天气条件不稳定时,以及靠近地面(海面)的强风切变时,上升气流会产生强烈发展的涡流,从而形成水龙卷。


“龙吸水”通常发生在夏季下午或晚上,当冷空气移动到温暖的水面时。由于大部分发生在非超级单体环境中,大部分比陆龙卷强度弱,持续时间短,偶尔伴有暴风雨、雷击冰雹、大浪等。


远远望去,水龙卷就像一个长长的象鼻。中国科学院大气物理研究所研究员冉令坤解释说,我们看到的漏斗云或“象鼻”主要是上升气流中水蒸气凝结形成的小水滴。水龙卷气体旋转的离心加速,使涡流柱内部气压低于周围环境,导致涡流柱附近的上升气流比外界更早凝结出小水滴,可见漏斗云。随著龙卷风的发展,龙卷中心的水蒸气开始凝结高度逐渐下降,最终形成可见的从云底慢慢向海面伸展的漏斗云。类似于陆地上的龙卷风,在地面附近会有被卷起的风沙或碎渣,水龙卷在海面周围通常夹杂着被卷起的水沫。


冉令坤说,水龙卷可能出现在世界各地的海面上,但是由于特定的气候和海洋条件,有些地区很容易出现水龙卷。位于墨西哥湾的美国佛罗里达州南部的珊瑚群岛是世界上最容易发生水龙卷的海域之一。根据记录,这个水域每年出现数百个水龙卷。水龙卷经常发生在大西洋百慕大三角,增强了它的神秘感。夏季和秋季,我国南海西沙群岛附近的海域也容易出现水龙卷。由于水龙卷经常出现在暖水面积雨云下,所以比较“青睐”中低纬度的海域。


海洋温度在全球“烧开”时代不断上升,创下新纪录。根据近173年的数据,2015-2022年是海洋最热的8年。


冉令坤表示,气候变暖增加了大气中的能量和水蒸气,增加了海表温度,加重了水蒸气蒸发,为强对流天气的发生提供了更多的水蒸气。这将有助于积雨云的形成和发展,从而促进水龙卷的形成。此外,全球变暖可能会影响海洋环流,导致海水温度和盐度在某些地区发生变化,这也可能影响水龙卷的形成次数和空间布局。


随着全球气候变暖的加剧,一些研究表明,水龙卷等极端天气事件的发生频率可能会增加,尤其是在台风或风暴容易发生的海洋地区,以及厄尔尼诺现象的年份,水龙卷的发生频率明显增加。


“气候变暖导致的极端天气事件不仅频率增加,而且影响力也可能扩大,这将增加沿海城市和海上活动的风险。值得注意的是,水龙卷的强度也可能增加,从而造成更严重的灾害和损失,对海上交通和渔业活动构成巨大威胁。”冉令坤说。


水龙卷预测是一个世界性的难题


水龙卷的“脾气”很暴躁——内部风速有时可以超过一小时200公里,相当于动车的速度。水龙卷的瞬间能量非常惊人,可以造成区域内船舶的翻车,对海上航行影响很大。如果船舶和人员不幸遭到水龙卷的正面袭击,后果将是致命的。


北京大学物理学院大气与海洋科学系教授孟智勇表示,中国气象局龙卷风重点开放实验室主任、水龙卷预测是一个世界性的科学问题。水龙卷的预测依赖于对气象元素的综合监测、分析和判断,包括低垂直风切变、水蒸气条件、能量不稳定、飓风相对螺旋等环境参数。要跟踪水龙卷,首先要收集这些气象观测资料。但是海洋气象观测站稀疏,获得的观测数据非常有限。


另外,与台风、温带气旋等相比。,水龙卷的“体积”太小——直径一般在十几米到几百米之间,生命周期也比较短,一般在几分钟到半小时之间,最长一般不超过一小时。这种规模小、突发性强、局部性强的特点,严重限制了预测的准确性和提前量。即使在科技发达的美国,龙卷风预警的平均提前量也不到20分钟,准确度有限。


“目前,基于现代气象观测技术和气象科学理论的发展,可以在一定程度上预测和预警水龙卷的环境参数。龙卷风的生成时间和区域可以通过风云气象卫星和气象雷达的加密监测,结合人工智能算法等技术手段进行预测。”孟智勇说。


他指出,龙卷风的移动路径一般为直线,呈现出跳跃前进的特点。当它落地时,它会腾空,形状垂直向下。当上空风力较大时,它会适当倾斜气流方向,因此可以根据倾斜方向判断其移动路径。遇到水面上的龙卷风,船舶、人员应尽量避免靠近,及时避免与龙卷风路径垂直。在陆地上,如果出门遇到龙卷风,尽量远离大树和电线杆。不要避开汽车。最好在低洼地区寻找封闭狭小的空间藏身。在室内,一定要远离门窗和外墙,选择与龙卷风方向相反的墙壁或小屋抱头蹲下,及时关掉电源。最为安全的地方是混凝土建筑的地下室。


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