最近，江南、華南等地災害天氣頻發(fā)：10日下午，廣西大新縣城就受到了冰雹襲擊，上千車(chē)輛難逃“狂轟亂炸”。11日凌晨，海南洋浦海域突起大風(fēng)，陣風(fēng)達9至10級，6艘漁船遇險沉沒(méi)，遇險人數達17人。12日下午，颮線(xiàn)掃過(guò)廣東珠三角，廣東、深圳等現雷雨大風(fēng)，佛山據說(shuō)還出現了龍卷風(fēng)。
這一類(lèi)暴躁的天氣，其實(shí)都屬于“強對流”。
中央氣象臺高級工程師樊利強稱(chēng)，3月中下旬以來(lái)至今，江南南部、華南地區已經(jīng)發(fā)生3次較大的強對流天氣過(guò)程，較常年同期偏多3-5成。目前江南、華南地區處于春夏之交，正是強對流天氣多發(fā)的時(shí)節，預計，未來(lái)三天，貴州、湖南、廣西、廣東等地還易發(fā)強對流天氣，需注意防范。
貴州南部、湖南南部、廣西北部、廣東等地是短時(shí)強降雨、雷電、冰雹、大風(fēng)等多發(fā)的區域。值得注意的是，強對流天氣最易發(fā)生在傍晚至夜間。中央氣象臺高級工程師樊利強提示，目前不僅是江南、華南強對流天氣高發(fā)時(shí)段，北方的華北等地雷電、大風(fēng)天氣也開(kāi)始發(fā)展。
簡(jiǎn)而言之，強對流其實(shí)是由空氣強烈垂直運動(dòng)所導致的天氣現象。最典型的就是夏季午后的強對流天氣，即人們夏季午后所見(jiàn)的伴有雷電、大風(fēng)的強降雨天氣。
樊利強解釋?zhuān)?月中下旬以來(lái)，偏暖氣流比較強，輸送的水汽和能量都比較強，而較為活躍的冷空氣時(shí)常南下與暖空氣“約架”，雙方在江南南部和華南地區的上空“對峙”，頻繁迸發(fā)出強對流天氣。
當近地面的空氣從地球表面接受到足夠的熱量，就會(huì )膨脹，密度減小。這時(shí)大氣處于不穩定的狀態(tài)。這種情況像水缸里的油和水一樣，當密度較小的油處于水缸底部，而水處于上部時(shí)，一定會(huì )產(chǎn)生強烈的上升運動(dòng)，最終油會(huì )浮到水面上。
同理，近地面較熱的空氣在浮力作用下上升，并形成一個(gè)上升的濕熱空氣流。當上升到一定高度時(shí)，由于氣溫下降，空氣中包含的水汽就會(huì )凝結成水滴。當水滴下降時(shí)，又被更強烈的上升氣流抬升，如此反復不斷，小水點(diǎn)變成大水滴，直至高空氣流無(wú)力支持其重量，最后下降成雨。因此，在此過(guò)程中常伴有冰雹、雷雨、大風(fēng)等天氣現象。
冰雹形成的原理。
當然各類(lèi)強對流天氣形成的物理過(guò)程是不完全相同的，這與下墊面的動(dòng)力和熱力作用的影響有很大關(guān)系，即與天氣背景及地形因素有關(guān)。
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(zhù)中小尺度天氣系統的生成、發(fā)展和移動(dòng)過(guò)程。例如，龍卷的形成與強雷暴云中強烈的升降氣流有關(guān)。當升降氣流之間形成很強切變時(shí)，就會(huì )發(fā)生強烈的水平軸的渦旋，而在地形平坦、不容易破壞天氣系統結構的平原或海上，這一系統會(huì )繼續發(fā)展，形成龍卷。
從形成原理可知，我國一年四季都可能發(fā)生強對流天氣。但實(shí)際上，常發(fā)于春夏季。4月前后，冷暖空氣活動(dòng)比較頻繁，冷空氣有一定勢力，能夠越過(guò)南嶺侵入到華南，同時(shí)，南方的暖空氣，尤其是從南海來(lái)的暖濕氣流也開(kāi)始加強，冷暖空氣勢力相當，互相抗衡，互不相讓?zhuān)瑢е氯A南地區強對流天氣發(fā)生。
隨著(zhù)夏季的到來(lái)，冷空氣勢力逐步減弱，很難越過(guò)南嶺影響到華南地區；而暖空氣更加強勢，強對流天氣頻發(fā)區域將會(huì )位于江南一帶。
而在全球變暖背景下，氣候變率增大、氣候波動(dòng)幅度增加，會(huì )間接導致強對流頻發(fā)。如美國強風(fēng)暴實(shí)驗室專(zhuān)家布魯克斯所說(shuō)的那樣：“在過(guò)去的幾十年間，龍卷風(fēng)等強風(fēng)的數量處在增長(cháng)中，隨著(zhù)全球氣候變暖，將產(chǎn)生更多利于生成龍卷風(fēng)的天氣條件?！?/span>
在一些人的印象中，龍卷風(fēng)似乎只存在于災難片中，或只是大洋彼岸才比較常見(jiàn)的災害。其實(shí)，雖然龍卷風(fēng)生成數量不多、地域性較強，但在我國并非罕見(jiàn)，長(cháng)江口三角洲、蘇北、魯西南、豫東的平原和湖沼區，以及雷州半島等地都是龍卷風(fēng)的易發(fā)區。
龍卷風(fēng)的脾氣極為暴烈，風(fēng)速大約在每小時(shí)320公里至337公里之間。一些氣象學(xué)家計算發(fā)現，龍卷風(fēng)在肆虐時(shí)所釋放的能量區間值堪比原子彈。在強烈龍卷風(fēng)的襲擊下，房子屋頂會(huì )像滑翔翼般飛起來(lái)，其余部分也會(huì )跟著(zhù)崩解。
雷雨大風(fēng)其實(shí)是雷電、降雨、大風(fēng)等多種天氣現象的綜合體，強烈的陣風(fēng)以及雷電是雷雨大風(fēng)天氣造成危害的主要因素。風(fēng)力的加強非常突然，人們往往來(lái)不及提前防御就已經(jīng)受到暴風(fēng)雨的襲擊，財產(chǎn)容易遭受損失，甚至生命安全也會(huì )受到威脅。
短時(shí)強降水是人們最熟悉的強對流天氣之一。烏云蔽日、暴雨傾盆，在很短時(shí)間內，巨大的降水傾瀉而出。由于短時(shí)強降水會(huì )帶來(lái)地表徑流量的激增，在不同地區會(huì )引發(fā)各種不同災害。在城市，短時(shí)強降水易造成城市內澇，阻礙交通，甚至危及低洼地帶居民的生命。而在地質(zhì)條件較為脆弱的地區，短時(shí)強降水是山洪、泥石流、山體滑坡等災害的“催化劑”，嚴重威脅著(zhù)當地居民的生命財產(chǎn)安全。
相比短時(shí)強降水，冰雹的危害影響范圍可能較小，但更加直接，有時(shí)也更為強烈。5月30日，位于甘肅東部的靜寧縣遭遇了30分鐘的冰雹襲擊，最大直徑約2.8厘米，局地堆積厚度達5厘米至6厘米，這對正值生長(cháng)期的蘋(píng)果、玉米、小麥及馬鈴薯等造成嚴重影響。雖然冰雹災害是一個(gè)小尺度的災害事件，但是我國大部分地區都有冰雹災害，幾乎全部的省份或多或少地有冰雹成災的記錄，受災的縣數接近全國縣數的一半。
“個(gè)頭”不大、突如其來(lái)、生命短暫，然而卻能在短時(shí)間內釋放出強大的力量。這一特性使得強對流天氣家族中的各個(gè)成員——短時(shí)強降水、冰雹、龍卷風(fēng)、雷雨大風(fēng)、雷暴及颮線(xiàn)等，均有極強的破壞力，成為人們不得不防范的災害性天氣。
既然強對流天氣危害這么大，那么我們有辦法預報這種災害，并想辦法預報嗎？實(shí)際情況是，目前還有一些難題需要解決。
當強對流天氣發(fā)生時(shí)，往往幾種災害同時(shí)出現。因為這種天氣歷時(shí)短、天氣劇烈、破壞性強，所以世界上把強對流列為僅次于熱帶氣旋、地震、洪澇之后第四位具有殺傷性的災害性天氣。這些特點(diǎn)也使強對流天氣預報成為一道世界性的難題。
由于強對流天氣發(fā)生于對流云系或單體對流云塊中，在氣象上屬于中小尺度天氣系統，空間尺度小，一般水平范圍大約在十幾公里至二三百公里，有的水平范圍只有幾十米至十幾公里。其生命史短暫，并帶有明顯的突發(fā)性，約為一小時(shí)至十幾小時(shí)，較短的僅有幾分鐘至一小時(shí)。
對這種小尺度的、發(fā)展迅速的系統進(jìn)行預報，在氣象上來(lái)講存在著(zhù)一定的困難。強對流天氣的特征使得在目前的觀(guān)測條件下，不僅是中國，即使是世界發(fā)達國家，對于其信息的捕捉也不夠全面。舉例來(lái)說(shuō)，在夏天，北京市海淀區出現雷暴或者冰雹，在通州卻是晴空萬(wàn)里。
國家氣象中心強天氣預報中心預報科科長(cháng)方翀曾表示，相對于歐美等先進(jìn)國家，我國強對流天氣預報起步較晚。比如美國，因為當地龍卷風(fēng)出現的頻率很高，并且造成的危害很大，因此在龍卷風(fēng)方面的研究起步早。但是，即使在美國，也沒(méi)有辦法完全準確預報強對流天氣。
以龍卷風(fēng)為例，由于其屬于小尺度天氣系統或者小概率事件，其時(shí)間、空間隨機性較強，目前絕大多數的氣象探測設備和探測系統都無(wú)法有效監測、追蹤它的發(fā)生發(fā)展。在確定是否為龍卷風(fēng)上，也必須經(jīng)過(guò)現場(chǎng)勘測。美國有著(zhù)豐富的預報和監測經(jīng)驗，氣象監測站距離逐年縮小，雷達網(wǎng)日趨完善，但其預警時(shí)間也十分有限，很難提前準確預報。
我國在2009年成立了國家氣象中心強天氣預報中心，在這方面進(jìn)行了很多努力。目前，整體預報技術(shù)水平有了明顯上升。但是，在范圍和強度的預報上，比如說(shuō)冰雹達到多大直徑、大風(fēng)達到多少米/秒，就現有技術(shù)水平來(lái)看還存在一定的難度，技術(shù)上還有很大的提升空間。未來(lái)，氣象部門(mén)將積極推進(jìn)短時(shí)預報及中尺度數值模式的發(fā)展，強對流天氣預報水平將得到進(jìn)一步提升。
在攻克強對流天氣預報這條道路上，各國氣象專(zhuān)家都在努力不懈地探索中。現在世界上各個(gè)國家對于可能性的預報都只屬于一種潛勢預報，即在某一個(gè)相對比較長(cháng)的時(shí)間段里，某個(gè)地區發(fā)生對流天氣的可能性。由于時(shí)段較長(cháng)，所以只能全面地給出一個(gè)大范圍的預報，并不特別具有針對性。
提前一段時(shí)間（幾分鐘、幾十分鐘或幾小時(shí)）發(fā)布預警信息，則可以有效地彌補突發(fā)性、局地性強對流天氣長(cháng)時(shí)效預報能力的不足。所以，世界各國一般都采取臨近預警的方式來(lái)進(jìn)行指導和服務(wù)。
政府及相關(guān)部門(mén)按照職責做好防短時(shí)暴雨、防雷、防大風(fēng)準備工作，氣象部門(mén)做好人工防雹作業(yè)準備。
強對流天氣發(fā)生時(shí)，雷電較活躍，不要呆在空曠的環(huán)境中，應躲避到有避雷設施的建筑物里；驅趕家禽、牲畜進(jìn)入有頂蓬的場(chǎng)所，妥善保護易受冰雹襲擊的汽車(chē)等室外物品或者設備。
另外，瞬時(shí)大風(fēng)容易造成樹(shù)木折斷和房屋倒塌，造成人員傷亡，戶(hù)外行人和工作人員減少戶(hù)外活動(dòng)，注意遠離棚架廣告牌等搭建物。一旦強對流引發(fā)雷雨大風(fēng)，注意不要在瓦房屋檐下、煙囪、廣告牌、電線(xiàn)桿或大樹(shù)底下躲避。
相關(guān)水域水上作業(yè)和過(guò)往船舶采取回港規避或者繞道航行等積極應對措施。工地注意遮蓋建筑物資，妥善安置易受暴雨、風(fēng)雹影響的室外物品；檢查城市、農田、魚(yú)塘排水系統，做好排澇準備和對山洪、滑坡、泥石流等災害的防御準備。（編輯：Jerrusalem）
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