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媒体公告

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地理专题丨极端天气之强对流

  8月7日05时至08时,陕西中南部、河北中部、山东东部和南部、河南北部、四川盆地北部和西部、云南中部和南部、广西南部等地的部分地区出现短时强降水天气,小时雨量20-50毫米,局地达60毫米以上。

  预计8月7日14时至8日08时,内蒙古中部、陕西南部、山东南部、河南、安徽北部、江苏中北部、上海、湖北北部、浙江东部、四川盆地西部和东北部、云南西部和东南部、广西中部和北部、广东中部、海南岛西部等地的部分地区将有短时强降水天气,小时雨强30-50毫米,局地可达70毫米以上;另外,内蒙古中部、河南东部、安徽北部、江苏中北部、湖北北部、浙江中部等地的局地将有雷暴大风或冰雹天气。

  强对流天气是指伴随雷暴现象的对流性大风(≥17.2m/s)、冰雹、短时强降水。强对流天气发生于中小尺度天气系统,空间尺度小,一般水平范围大约在十几公里至二三百公里,有的水平范围只有几十米至十几公里。其生命史短暂并带有明显的突发性,约为一小时至十几小时,较短的仅有几分钟至一小时。这种天气破坏力很强,它是气象灾害中历时短、天气剧烈、破坏性强的灾害性天气。(通常还伴有雷电,且具有突发性强、生命史短、局地性强、天气剧烈、破坏力大等特点,是具有重大杀伤性的灾害性天气之一。世界上把它列为仅次于热带的气旋、地震、洪涝之后第四位具有杀伤性的灾害性天气。)

  由于夏季温度高、湿度大,空气中蕴含的能量大,发生强对流天气的概率更高。大气对流的本质是有效能量之间的相互转换和释放的过程,大气蕴藏的潜在能量在一定条件下能转换为对流上升运动的动能。高温高湿的条件往往使这种能量更高,大气更不稳定,更加有助于对流性天气的发展。

  不过,专家这样认为,不能笼统地将夏季多发的都称为强对流天气。以大风为例,既可能是有强对流产生的强风,也可能是冷空气大风、气旋性大风或台风外围环流的大风等。“对于强对流天气,尽管南方和北方的人们感受上有差异,气象界也有各种讨论,但正常的情况下,每小时降水量达到20毫米及以上,风速达到17米/秒(8级)及以上,而且伴有雷电,就能判断为强对流天气。”

  强对流成因:强对流其实是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。

  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,如果配合地形等有利条件就会在局部地区产生暴雨。

  强对流天气在各地出现的时间不一样,南方要比北方来得早,广东的强对流天气全年都也许会出现。雷雨大风多发生在春、夏、秋三季,冬季较为少见。短时强降水一年四季都可见,也以春、夏、秋三季为多。龙卷风一般发生在春夏过渡季节或夏秋之交(4~10月),以前者居多。飑线(在气象上, 飑线是指范围小、生命史短、气压和风发生突变的狭窄强对流天气带。它来临时会出现风向突变、风力急增、气压猛升、气温骤降等强天气现象。)多发生在春夏过渡季节冷锋前的暖区中,台风前缘也常有飑线月居多。冰雹大多出现在冷暖空气交汇激烈的2~5月份,也可在盛夏强烈而持久的雷暴中降落。

  因为强对流天气有多种天气情况,所以预警的涵盖范围也非常广,就我们很常见的雷雨大风天气预警信号来看,强对流天气预警信号可分为四种,即蓝色、黄色、橙色以及红色。最低级别为蓝色,最高级别为红色。

  首先,雷雨大风蓝色预警。该预警发布预示着未来6小时内将会发生雷雨大风天气,而且平均风力达6级以上,阵风级别达7级,期间伴随这雷电天气。当然,很可能已发生了平均风力6到7级和伴随雷电的7到8级的阵风天气。

  其次,雷雨大风黄色预警。该预警发布预示着未来6小时内或已经受到了雷雨大风天气的影响,其平均风力达8-9级,阵风达9-10级伴有较强雷电天气,而且将会持续。

  接着是,雷雨大风橙色预警。该预警发布预示着未来2小时内或已经受到了雷雨大风天气的影响,其平均风力达10—11级,阵风达11—12级伴有强雷电天气,而且将会持续。

  最后,雷雨大风红色预警。该预警发布预示着未来2小时内或已经受到了雷雨大风天气的影响,其平均风力达12级以上,并伴有强雷电天气,且持续。

  强对流天气灾害大体上可将其归纳为风害、涝害、雹害。强对流天气发生时,往往几种灾害同时出现,对国计民生和农业生产影响较大。

  飑线、龙卷风和雷雨大风最突出的气象要素之一是强风。尽管飑线的水平尺度小,但在其影响的范围内都将发生强大的风、雨灾害,可导致树木折倒,房屋掀翻,瓦砾飞行,人畜受伤受害,庄稼倒伏。由于各类强对流天气有各自的发生季节和发生特点,农业生产为户外作业,又是根据季节来安排的,所以强对流天气对农业生产中的各类作物的危害不完全一样。上述的洪涝、强风、雹是强对流天气灾害中影响农业生产的主要几种危害。强对流天气对农业生产的直接危害是外力摧毁庄稼,间接危害是由内涝诱发和传播病虫害致庄稼减产甚至绝收。

  随着人民生活水平的提高,经济建设的发展,因强对流天气的发生而造成的损失也就更严重。强对流天气灾害与强对流天气的类型、其影响的范围和维持的时间是紧密关联的。

  防雷方面:雷雨时,市民应最好能够降低外出,不要在户外劳作,不要靠近高压电线和孤立的高楼、大树、旗杆等,更不要站在空旷的高地上火大树下躲雨。雷雨天气时在高山顶上不要开手机,更不要打手机。不能用有金属立柱的雨伞,在郊区或露天操作时,不可以使用金属工具,如铁撬棒等。

  防大风方面:在强对流天气来临前,工地和厂区应加固围板、广告牌、棚架等临时搭建物,加固港口设施,防止船只走锚碰撞,机动车和行人应减速慢行,注意仔细观察。出海作业船只和近海养殖人员应回港避风。冰雹天气时,户外行人和作业人员应立即到安全的地方暂避。

  防短时强降水方面:短时强降水会带来地表径流量的激增,易引起城市内涝、道路积水、在地质条件较为脆弱的地区,易发生泥石流、山体滑坡等。市民在户外积水中行走时,要注意仔细观察,尽量贴近建筑物行走,防止跌入排水井。驾驶员遇到路面或立交桥下积水过深时,应尽量绕行,避免强行通过,当汽车在低洼积水处熄火时,人绝对不能在车上等候,要下车到高处等待救援。

  冰雹方面:了解天气变化趋势,注意收听收看当地天气预报,提前做好防雹措施。民间故有“早晨露水重,后响冰雹猛”的说法,出现这样一种天气时,最好留在家中,尽可能的避免外出。在室外,当冰雹来临时,要迅速躲进楼房、顶棚等能够避雹的安全场所,防止冰雹的袭击。如在空旷的地方,应用雨具或其他代用品保护头部,并尽快转移到能够避险的地方。

  龙卷风方面:1、应立刻离开危房、活动场所或其他简易临时住处,到附近比较坚固的房屋内躲避。2、如在汽车中,应及时离开,到达低洼地躲避,因为汽车本身没有防御龙卷风的能力,一旦汽车和人同时被龙卷风卷起,危害更大。3、应迅速朝龙卷风移动方向的垂直方向跑动,伏于低洼地面、沟渠等,但要远离大树、电线杆、广告牌、围墙等,以免被砸、被压或发生触电事故。4、躲避龙卷风最为安全的地方是位于地下的空间或场所(如地铁或地下室),地面上所有建筑物此时都不是最安全的躲避场所。

  洗车指数是根据过去12小时和未来48小时有无雨雪天气,路面是否有积雪和泥水,是否容易使汽车溅上泥水,是否有沙尘等天气条件,给爱车族提供是否适宜洗车的气象指数。洗车指数共分为4级,级数越高,就越不适宜洗车。读下图

  1、洗车指数是给爱车族提供是否适宜洗车的气象指数。洗车指数共分为4级,级数越高,就越不适宜洗车。结合生活常识,必须要知道天气晴好,适宜洗车,雨雪天气,洗车后很快就会变脏,而不适宜洗车,所以指数低应对应晴朗天气,指数越高,该地降水概率越大。根据图中气压形式能够准确的看出,②处为高压脊,盛行下沉气流,天气晴朗,适宜洗车,而①处在低压槽易形成雨雪天气,③处位于低压中心附近,有可能会出现阴雨天气,④处位于低压槽上,有可能会出现雨雪天气,所以这三个地方都不适宜洗车,洗车指数最低的是②地,故答案选B。

  2、根据图中气压形式能判断,上海位于低压槽上,正在经历冷锋活动,所以在未来几天,上海可能受冷空气影响而出现明显降温,故答案选A,韩国南部在高压控制下,气流下沉,不会出现强对流天气,答案B错误,日本太平洋沿岸大部分在高压控制之下,盛行下沉气流,风力较小,不会出现巨浪,答案C错误,海南岛东侧没有低压气旋出现,所以不会受强台风袭击,答案D错误。