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雷暴大风:有迹可循却又难以准确预报

发布时间:2016年04月22日 来源:中国气象报 作者:黄彬

  4月17日,广西壮族自治区贵港市的天气在一天内“大变脸”。白天,贵港城区还是阳光明媚。到了19时左右,城区上空阴云聚集,紧接着电闪雷鸣,风雨大作。据自动气象站监测数据显示,19时至20时,贵港全市大部出现小到中雨天气,局部有大雨天气。另外,全市大部最大风力超过6级。其中,贵港市区达到了21.1米/秒(9级),最大风速甚至达到26.9米/秒(10级)。据悉,这是贵港市近10年来出现范围最大的雷暴大风天气。

  什么是雷暴大风?国家气象中心强天气预报中心高级工程师刘鑫华解释说:“通常,在强风暴或与飑线强锋面有关的带状对流中,处于成熟阶段的单体中的下沉气流在近地面处向水平方向扩散,会形成辐散性的阵风,这就是所谓的雷暴大风。雷暴大风有时也可以由雷暴低层的强烈入流产生。”

  雷暴大风的时空分布有迹可循

  作为强对流天气中的一种,雷暴大风天气的破坏力较大,有时会造成人员伤亡和较为严重的财产损失。

  雷暴大风天气对人们的生产生活造成了较大影响,那么它的发生有没有时空规律可循呢?刘鑫华说,我国雷暴大风有一定的时空分布特点。

  纵观全年,我国各区域出现雷暴大风的季节时段非常集中,以夏季(即6月至8月)最为活跃。北方地区的雷暴大风天气主要出现在5月至9月,南方地区则在春季和夏季会集中出现雷暴大风天气。

  雷暴大风天气在我国北方地区的活跃程度要明显强于南方地区。华北和西北地区东部为我国北方雷暴大风的多发区域,发生概率的极值中心区域位于华北北部地区。相比之下,华南、江南地区以及西北地区西部的雷暴大风概率偏低。西南地区的雷暴大风活动在3月至5月较强,主要由春季对流活动造成。江南地区雷暴大风概率在3月至4月和6月至7月分别存在一个波峰,呈双峰结构,但总体强度偏弱。

  就日分布来看,雷暴大风活动集中发生在14时至21时之间,极值基本出现于16时至19时左右。我国北方地区雷暴大风主要集中出现在14时至20时,而在凌晨2时至早晨8时出现的概率最小。这是因为雷暴大风天气的发生与热力状况的日变化有很大的关系。在太阳辐射作用下,地面加热,温度上升,午后的热力状况是最不稳定的。“但这不代表凌晨或夜间就不会出现雷暴大风。”刘鑫华补充道,“如果天气系统在夜间到来,配合有利的对流不稳定能量,也会出现雷暴大风。2010年5月,重庆垫江的强风雹天气就是在5日夜间出现的。”

  准确预报尚存难点

  既然雷暴大风天气有一定的规律可循,那么我们能否像预报其他天气过程一样,为公众提供准确、及时的预报预警信息呢?

  据悉,目前强天气预报中心可提供最长72小时的各种强对流天气预报产品。但在1至3天的预报时效内,对包括雷暴大风在内的各类强对流天气进行准确预报的难度相对较大。“现在没有一种完美的方法能确切地预测强对流天气一定会出现,只能依据模式给出的环境条件和一些诊断量来进行综合判断。”刘鑫华说,在预报过程中,大尺度模式主要依靠参数化来描述对流过程。而模式预报在对大气运动进行描述时会采用一些近似数值,从而给预报结果带来很大的不确定性。中尺度高分辨率模式的预报结果虽然优于大尺度模式,对中小尺度过程的描述也更优,但仍需要预报员对结果进行订正,并利用“配料法”,将强对流天气的触发条件、不稳定能量条件和水汽条件等考虑在内继而判断强对流天气出现的可能。

  在临近预报中,预报员可以依靠雷达回波对强对流天气进行判断和预报,并向公众发布预警信息。“虽然临近预报可以利用雷达等非常规观测手段提高判断强对流天气发生的准确性,但提前量相当有限,留给相关部门决策和公众采取防御措施的时间也极为有限。”

  此外,对于强对流天气发生发展的机理认知不充分也是难以准确预报强对流天气的原因之一。“只有当我们充分了解强对流天气发生发展的机理,才有可能提高强对流天气的预报准确率。”刘鑫华说,只有对于各类型强天气发生发展演变的机理进行不断研究,真正从本质上认知它,才能做到有的放矢。

  虽然相对于降水、温度等预报来讲,强对流天气的预报难度更大,但随着近年来对其发生发展机理的不断钻研、分析和总结,无论是预报种类还是预报时效,强对流天气预报的精细化水平都在不断提高。

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  近年来影响较大的雷暴大风天气

  2007年7月25日下午,江苏省大部分地区出现冰雹、雷暴大风等强对流天气。在当日14时30分至16时30分,江苏中部兴化市的21个乡镇遭受雷雨强风冰雹袭击,瞬时最大风速为29.1米/秒(11级)。因灾受伤58人,其中重伤8人、死亡5人,倒塌房屋2538间,树木倒断4万余棵,11万伏铁塔倒塌5座。

  2010年5月5日夜间至6日凌晨,重庆市垫江县出现了31.2米/秒(11级)大风,梁平县回龙镇出现30米/秒(11级)的大风,并伴有冰雹;18个乡镇出现了大暴雨,85个乡镇出现了暴雨。此次强风雹天气共造成28人死亡、1人失踪、约174人受伤,4822间房屋垮塌。

  2011年4月17日,广东省佛山市出现雷暴大风天气。此次过程风力极大,在佛山顺德区陈村仙涌居委会出现了全省最大阵风,风速为45.5米/秒(14级);广州南沙横沥镇出现了42.5米/秒(14级)的阵风。受雷暴大风天气影响,佛山、肇庆、广州等地都有不同程度的人员伤亡。据广东省气象局的资料显示,此次雷暴大风是1994年以来瞬时风速最大的一次,实属罕见。