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為什么我國(guó)長(zhǎng)江水面會(huì)發(fā)生龍卷風(fēng)呢？
據(jù)媒體報(bào)道，6月1日約21時(shí)28分，一艘從南京駛往重慶的客船“東方之星”在長(zhǎng)江中游湖北監(jiān)利水域沉沒。氣象部門確認(rèn)沉船直接原因是龍卷風(fēng)。湖北省氣象局認(rèn)為，此次沉船，是由于強(qiáng)對(duì)流天氣造成短時(shí)強(qiáng)風(fēng)雨，瞬時(shí)風(fēng)力12級(jí)，在一兩分鐘之內(nèi)將豪華游輪傾覆倒扣在水中。事故發(fā)生后有的網(wǎng)友問：“難道江面上也會(huì)有龍卷風(fēng)嗎？”
為什么我國(guó)長(zhǎng)江水面會(huì)發(fā)生龍卷風(fēng)呢？
很多人認(rèn)為龍卷風(fēng)會(huì)經(jīng)常發(fā)生在面積比較寬闊的地方，比如空曠的草原或者廣闊的大海上，我國(guó)的長(zhǎng)江怎么還會(huì)發(fā)生龍卷風(fēng)呢？這與我國(guó)長(zhǎng)江流域的地理位置、氣候特點(diǎn)、地形地貌等自然條件不無關(guān)系。首先，大氣環(huán)流的規(guī)律決定了龍卷風(fēng)主要發(fā)生在雷暴天氣多發(fā)的中緯度地區(qū)。其次，全球海洋、大陸分布狀況決定了北半球龍卷風(fēng)數(shù)量多于南半球，主要發(fā)生在北緯20度到北緯50度的范圍內(nèi)。而我國(guó)大部分地區(qū)位于北溫帶、亞熱帶，尤其是長(zhǎng)江流域，此次龍卷風(fēng)的發(fā)生，其氣候和緯度位置都比較符合。
事實(shí)上，我國(guó)大部分的省(區(qū)、市)都曾發(fā)生過龍卷風(fēng)，但以東部地區(qū)為多，主要發(fā)生在江蘇、浙江、安徽、上海及山東、湖北、廣東等省(市)。由于龍卷風(fēng)是由雷暴云層中的能量促成的，所以它集中發(fā)生在雷暴強(qiáng)對(duì)流天氣出現(xiàn)頻繁的季節(jié)，即5-9月；尤以雷暴云層易聚集的時(shí)段，即下午至傍晚最為多見。統(tǒng)計(jì)資料顯示，長(zhǎng)江三角洲地區(qū)是我國(guó)龍卷風(fēng)的重災(zāi)區(qū)。因此，長(zhǎng)江上發(fā)生龍卷風(fēng)是非常有可能的。
龍卷風(fēng)是如何形成的？
龍卷風(fēng)從外觀看是從積雨云底向下盤旋的一個(gè)漏斗狀云體,或者是從地面升起的旋轉(zhuǎn)的塵云。龍卷風(fēng)是一種類似臺(tái)風(fēng)的大氣渦旋,但比臺(tái)風(fēng)還猛烈。它像個(gè)圓柱形空氣柱,上端與云底相連,下部與地面相接,看上去恰似一條上通天,下觸地的長(zhǎng)龍。因此,人們便叫它龍卷風(fēng)。龍卷風(fēng)有多種:發(fā)生在陸地上的叫做陸龍卷,俗稱“吊龍掛”；發(fā)生在水面上的叫做“水龍卷”,俗稱“龍吸水”。
龍卷風(fēng)的形成是受到氣候以及地理環(huán)境等諸多因素的影響。在極不穩(wěn)定的雷暴天氣，大氣中發(fā)生空氣強(qiáng)烈對(duì)流運(yùn)動(dòng)。雷暴云層下，強(qiáng)烈的上升氣流與各方向的切變風(fēng)相互作用，使得氣流中部開始旋轉(zhuǎn)，并向上下擴(kuò)展，形成柱狀空氣渦旋。其旋轉(zhuǎn)直徑逐漸變小，旋轉(zhuǎn)速度越來越快，空氣渦旋越來越猛烈。當(dāng)渦旋慢慢向下擴(kuò)展到地面時(shí)，使地面上產(chǎn)生了強(qiáng)大的負(fù)壓，這就是極具摧毀力的龍卷風(fēng)了。這是龍卷風(fēng)的大致生成過程，但其生成的具體氣象機(jī)制和原理還沒有徹底搞清，只知道與大氣環(huán)流、氣候特點(diǎn)、地形地貌等自然因素有一定的關(guān)系。
?。▽ＴL：李宗浩，中國(guó)武警總醫(yī)院首席急救專家、中國(guó)災(zāi)害防御協(xié)會(huì)救援醫(yī)學(xué)會(huì)會(huì)長(zhǎng)、中國(guó)醫(yī)師協(xié)會(huì)急救分會(huì)主任委員；本文內(nèi)容綜合自《知識(shí)就是力量》雜志《威力巨大的龍卷風(fēng)》/作者：徐仁吉，《詭異莫測(cè)的龍卷風(fēng)》/作者：昆侖等文章內(nèi)容）
關(guān)于龍卷風(fēng)
6月1日21點(diǎn)多，一艘載有400多人的客輪在長(zhǎng)江湖北石首段傾覆。在很多人焦急等待、為船上乘客祈禱時(shí)，評(píng)論中卻不乏嘲諷之聲：“長(zhǎng)江怎么可能有龍卷風(fēng)？”“我國(guó)哪有龍卷風(fēng)？”……
既然這樣，有必要澄清下：
第一，我國(guó)一直就有龍卷風(fēng)
當(dāng)然，的確沒有美國(guó)多，美國(guó)是“龍卷風(fēng)之鄉(xiāng)”嘛，每年都有一兩千次龍卷風(fēng)。PS：全球龍卷風(fēng)高發(fā)國(guó)排名：美國(guó)、加拿大、孟加拉國(guó)、澳大利亞、阿根廷、南非、日本……
美國(guó)“雙龍卷”
我們都知道美國(guó)是世界上遭遇龍卷風(fēng)最多的國(guó)家，平均每年有1200個(gè)龍卷風(fēng)襲擊美國(guó)。相比而言，我國(guó)的龍卷風(fēng)發(fā)生較少，相應(yīng)的研究也更少，但是并非沒有。魏文秀與趙亞民（1995）的計(jì)算估計(jì)，每年中國(guó)的龍卷風(fēng)應(yīng)該有200-300個(gè)，災(zāi)害性龍卷風(fēng)應(yīng)該有10-15個(gè)左右。
我國(guó)有兩個(gè)龍卷風(fēng)高發(fā)帶，一個(gè)是長(zhǎng)江三角洲-蘇北平原-黃淮海平原；另一個(gè)是廣西-廣東-海南。
下圖是1980-1993年部分災(zāi)害性龍卷風(fēng)的分布，每一個(gè)圓點(diǎn)代表一次較強(qiáng)烈的龍卷風(fēng)活動(dòng)，但是各個(gè)圓點(diǎn)的強(qiáng)度、破壞性差異仍然很大?？傮w而言，在我國(guó)東部平原、湖沼區(qū)以及雷州半島等，都是龍卷風(fēng)的易發(fā)區(qū)。所以長(zhǎng)江流域發(fā)生龍卷風(fēng)的可能性是存在的。需要注意的是，龍卷風(fēng)不像一般的大風(fēng)，只要風(fēng)速達(dá)到一定的值就可以，需要判斷漏斗云特征。加上龍卷風(fēng)尺度很小，所以一般的氣象站很難捕捉到龍卷風(fēng)的信息，所以這個(gè)圖中的資料肯定不完善。
我國(guó)東部災(zāi)害性龍卷風(fēng)總分布（1980-1993）
就季節(jié)而言，主要集中在春、夏兩季，8月份最多，而冬季（11月-次年1月）是零記錄。
另外，龍卷風(fēng)可能在一天之中任意時(shí)段發(fā)生，但午后發(fā)生居多，高峰期為下午3-4點(diǎn)，這段時(shí)間通常太陽輻射影響最大，強(qiáng)對(duì)流天氣也最容易發(fā)生。
第二，如何判斷是否發(fā)生了龍卷風(fēng)
2日晚18時(shí)，國(guó)家氣象局發(fā)布消息，綜合氣象監(jiān)測(cè)、氣象雷達(dá)監(jiān)測(cè)資料和現(xiàn)場(chǎng)查看分析認(rèn)為：事發(fā)時(shí)段當(dāng)?shù)爻霈F(xiàn)龍卷風(fēng)，風(fēng)力12級(jí)以上，龍卷主體位于江面，水平尺度不足1公里，龍卷持續(xù)時(shí)間約15-20分鐘。
龍卷風(fēng)屬于強(qiáng)對(duì)流天氣，從目前確定的觀測(cè)數(shù)據(jù)來看，能夠確定發(fā)生了強(qiáng)對(duì)流天氣，多普勒雷達(dá)回波上監(jiān)測(cè)到了中氣旋（mesocyclone），同時(shí)發(fā)生了12級(jí)大風(fēng)——10級(jí)大風(fēng)已經(jīng)可以倒拔楊柳，12級(jí)（＞32m/s）就是臺(tái)風(fēng)或龍卷風(fēng)的水準(zhǔn)了。
但是，這還不足以確證是龍卷風(fēng)。強(qiáng)中氣旋中有40%為龍卷，而帶有龍卷式渦旋特征（TVS）的強(qiáng)中氣旋中有50%為龍卷。判斷一次強(qiáng)中氣旋是否為龍卷，還要結(jié)合雷達(dá)回波的倒鉤形態(tài)、低抬升凝結(jié)高度和強(qiáng)低層垂直風(fēng)切變條件等。
當(dāng)時(shí)的多普勒雷達(dá)回波圖
還有，由于龍卷風(fēng)尺度很小，直徑不過百米左右，持續(xù)時(shí)間又?jǐn)?，十幾分鐘而已，所以有時(shí)候連氣象儀器也監(jiān)測(cè)不到，需要靠目擊者的描述（比如是否有漏斗云、旋風(fēng)等典型特征）和殘留損毀痕跡來判斷。
第三，我國(guó)為什么龍卷風(fēng)少
這首先要從龍卷風(fēng)的形成原因講起。龍卷風(fēng)一般在極不穩(wěn)定的積雨云中產(chǎn)生，所以必須要有暖濕空氣，同時(shí)還要有冷空氣，冷暖兩支空氣狹路相逢、勢(shì)均力敵，才能產(chǎn)生強(qiáng)烈的對(duì)流運(yùn)動(dòng)，互相摩擦形成空氣渦旋，并發(fā)展為龍卷風(fēng)。
所以，充足的水汽條件、暢通的冷暖空氣交匯途徑，都是龍卷風(fēng)發(fā)生的必需條件。
而我國(guó)，一方面，我們只有東部臨太平洋、東南部臨南海，而西部和北部都是亞歐大陸，因此水汽條件就不太充沛；另一方面，我國(guó)的山脈，很多是東西走向（如秦嶺、興安嶺等），這對(duì)北上的暖濕氣流和南下的干冷空氣都形成了攔截，就算冷暖兩支氣流跨越重重阻隔終于相遇，精氣神也已經(jīng)被消磨掉大半，難以支持龍卷風(fēng)那么劇烈的沖突。所以我國(guó)的龍卷風(fēng)數(shù)量很有限。
第四，龍卷風(fēng)風(fēng)力能有多大？
龍卷風(fēng)的中心附近風(fēng)力極大，但是不好測(cè)量，因?yàn)閭鹘y(tǒng)的風(fēng)杯風(fēng)速計(jì)會(huì)被大風(fēng)損毀。美國(guó)1999年的BridgeCreek–Moore龍卷風(fēng)根據(jù)雷達(dá)測(cè)速估計(jì)最大風(fēng)速達(dá)134m/s，這幾乎是超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)（51 m/s）的兩倍多，甚至超過目前記錄的臺(tái)風(fēng)最高風(fēng)速（105 m/s，同樣不準(zhǔn)，因?yàn)轱L(fēng)速計(jì)也被毀壞了）。
這次龍卷風(fēng)據(jù)稱達(dá)到12級(jí)，即33 m/s 以上，與臺(tái)風(fēng)風(fēng)力相當(dāng)。需要注意的是，同樣是中心附近風(fēng)力，由于龍卷風(fēng)很小，那么其中心附近的影響會(huì)很大，但是稍有距離的地方影響就會(huì)很小。1956年出現(xiàn)在上海的龍卷風(fēng)把定海橋邊的一座木房吹到復(fù)興路公園摔得粉碎，但是卻絲毫沒有影響到停泊在定海橋邊的兩條木船。（紀(jì)文君等，2003）
第五，龍卷風(fēng)可以預(yù)報(bào)嗎
抱歉，現(xiàn)階段龍卷風(fēng)還很難預(yù)報(bào)。即使在美國(guó)這樣予以重視、投入巨大的龍卷風(fēng)最高發(fā)國(guó)，也只能做到提前8-10分鐘預(yù)警。實(shí)際上就是已經(jīng)監(jiān)測(cè)到有龍卷風(fēng)生成，然后迅速通知民眾躲避，打個(gè)時(shí)間差。
而在我國(guó)，由于一直以來龍卷風(fēng)發(fā)生較少，所以氣象災(zāi)害預(yù)警信號(hào)（臺(tái)風(fēng)、暴雨、暴雪、寒潮、大風(fēng)、沙塵暴、高溫、干旱、雷電、冰雹、霜凍、大霧、霾、道路結(jié)冰、森林火災(zāi)、雷雨大風(fēng)）中沒有納入龍卷風(fēng)。
我國(guó)氣象預(yù)警信號(hào)
第六，事故發(fā)生后的反思
網(wǎng)上有很多人質(zhì)疑是否為龍卷風(fēng)——當(dāng)然這倒沒錯(cuò)，但是質(zhì)疑的角度是“長(zhǎng)江怎么可能有龍卷風(fēng)？”“我國(guó)哪有龍卷風(fēng)？”……這顯然是以認(rèn)識(shí)誤區(qū)來質(zhì)疑，我不得不說真的打偏了。
我想說的是，無論最終判斷是不是龍卷風(fēng)，當(dāng)?shù)匕l(fā)生了強(qiáng)對(duì)流天氣總是毋庸置疑的，強(qiáng)對(duì)流天氣通常伴有冰雹、強(qiáng)降水、雷雨大風(fēng)、能見度下降等惡劣天氣，即使不發(fā)生龍卷風(fēng)，對(duì)于江面航行也是非常不利的。而且強(qiáng)對(duì)流天氣持續(xù)時(shí)間比龍卷風(fēng)要長(zhǎng)，可以有幾個(gè)小時(shí)的準(zhǔn)備余地，這時(shí)候是否應(yīng)該及時(shí)封閉航道、通知船只停航，以避免事故發(fā)生？這或許是有關(guān)部門更應(yīng)該重視的。
長(zhǎng)江流域?yàn)楹螘?huì)出現(xiàn)龍卷風(fēng)？
湖北龍卷風(fēng)與地形有關(guān)
中國(guó)氣象中心氣候監(jiān)測(cè)室正研級(jí)高工周兵表示，龍卷風(fēng)一般多發(fā)生在海面和內(nèi)陸平原，中國(guó)在全球范圍內(nèi)屬于龍卷風(fēng)少發(fā)地，長(zhǎng)江流域雖處在內(nèi)陸，但夏季乃至春末秋初高溫高濕天氣的發(fā)展為龍卷風(fēng)的出現(xiàn)提供了有利條件，歷史上長(zhǎng)江流域曾有相關(guān)龍卷風(fēng)的記載。
湖北省出現(xiàn)龍卷風(fēng)與其特殊的地形密切相關(guān)，湖北省有兩條地形組成的南北向走廊，一條是兩山相夾形成兩邊高、中間低的南北向走廊，還有一條是海拔低于1000米以下、周圍支離破碎的山河之間形成南北向通道，龍卷風(fēng)多發(fā)地都處在這兩條走廊的下風(fēng)位置，包括荊州、天門到孝感一線。統(tǒng)計(jì)表明，湖北省一半以上的龍卷風(fēng)發(fā)生在這些區(qū)域，這是因?yàn)榈孛媾瘽窨諝獗患訜岷箝_始抬升，使大氣不穩(wěn)定而產(chǎn)生上升氣流，與因走廊形成的狹窄管效應(yīng)的過境氣流加速，使上升氣流進(jìn)一步加強(qiáng)，產(chǎn)生雷暴云，從而產(chǎn)生龍卷風(fēng)。
中國(guó)氣象局應(yīng)急減災(zāi)與公共服務(wù)司司長(zhǎng)張祖強(qiáng)稱，關(guān)于長(zhǎng)江流域此前發(fā)生過龍卷風(fēng)的情況，我們目前也正在進(jìn)行災(zāi)情的收集。曾經(jīng)在江蘇高郵發(fā)生過比較強(qiáng)烈的龍卷風(fēng)，把湖內(nèi)很多的水吸到半空中，形成水龍卷。正好現(xiàn)在是冷暖之交，冷暖空氣交匯頻繁，冷暖空氣對(duì)峙強(qiáng)烈的時(shí)候，易發(fā)生災(zāi)害性天氣。
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