23日下午,，江蘇多地遭遇龍卷風(fēng),、冰雹等強(qiáng)對流天氣襲擊。江蘇省氣象臺首席預(yù)報(bào)員韓桂榮,，就此次鹽城等地龍卷風(fēng)的成因和防御問題做了解析,。

　　龍卷風(fēng)的成因

　　黃淮地區(qū)處于副高西北邊緣，溫度高,，濕度大,，對流潛勢好。500百帕高空有冷渦配合低槽東移南下,，700,、850中低層有低渦切變東移，地面有氣旋,，后部有冷空氣,。低層西南急流，中高層西北急流,，存在強(qiáng)的風(fēng)切變,，在地面有強(qiáng)的風(fēng)向風(fēng)速輻合觸發(fā)下,，就產(chǎn)生了龍卷風(fēng),。

　　今天(23日)的預(yù)報(bào)對強(qiáng)降水和雷雨大風(fēng)都報(bào)的很準(zhǔn)確，冰雹和龍卷是小尺度天氣因此會比較難預(yù)測,，氣象部門在預(yù)警信號的發(fā)布中已經(jīng)提醒公眾防范強(qiáng)雷電和17米/秒以上的陣風(fēng),。

　　如何防御龍卷風(fēng)?

　　在颮線系統(tǒng)或者有龍卷風(fēng)以及其他大風(fēng)出現(xiàn)時(shí)，公眾要遠(yuǎn)離易折斷的樹木,、廣告牌以及危房等,。此外,，要加強(qiáng)對雷電的防范，不要呆在空曠的環(huán)境中,，應(yīng)躲避到有避雷設(shè)施的建筑物里;如果在室外,，有車的話要盡量在車內(nèi)躲避。

　　龍卷風(fēng)災(zāi)難解讀

　　6月23日午后,，龍卷風(fēng)突襲江蘇阜寧縣,，使當(dāng)?shù)厥転?zāi)嚴(yán)重，并導(dǎo)致98人遇難!“遠(yuǎn)在天邊”的龍卷風(fēng),，現(xiàn)在似乎一下子變成了“近在眼前”,。本期專題，百科校園專題團(tuán)為你解讀自然災(zāi)害—龍卷風(fēng),。

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　　龍卷風(fēng)為何難以預(yù)報(bào) 氣象專家詳解短時(shí)強(qiáng)對流

　　23日下午，江蘇,、安徽北部,，出現(xiàn)一條狹窄的強(qiáng)對流回波帶，所到之處電閃雷鳴,、狂風(fēng)暴雨,。其中，江蘇鹽城部分地區(qū)遭遇冰雹,、龍卷風(fēng)等局地強(qiáng)對流天氣,，造成大量人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。目前這條雨帶,，正向東移動(dòng),，像把鋸子反復(fù)切割蘇北地區(qū)。

　　冰雹,、龍卷風(fēng),，這些時(shí)常出現(xiàn)的天氣災(zāi)害究竟是如何形成的?為何這一次造成的破壞特別嚴(yán)重?依據(jù)現(xiàn)有的技術(shù)手段能否對其進(jìn)行預(yù)報(bào)?準(zhǔn)確預(yù)報(bào)的難點(diǎn)在哪里?記者帶著問題第一時(shí)間聯(lián)系了南京信息工程大學(xué)的氣象專家。

　　官方發(fā)布,，6月23日下午14時(shí)30分左右,，鹽城市阜寧、射陽等部分地區(qū)出現(xiàn)強(qiáng)雷電,、短時(shí)降雨,、冰雹、雷雨大風(fēng)等強(qiáng)對流天氣,，受鉤狀回波影響,，阜寧縣新溝鎮(zhèn)等地出現(xiàn)34.6米/秒(12級)大風(fēng)，射陽縣海河鎮(zhèn)等地出現(xiàn)27.9米/秒(10級)大風(fēng)，造成房屋倒塌,、人員傷亡,、道路受阻、設(shè)施農(nóng)業(yè)受損等災(zāi)害,。據(jù)初步統(tǒng)計(jì),，截至發(fā)稿時(shí)，已有78人死亡,，近500人受傷,。

　　專家介紹，冰雹是在積雨云中形成的,，冰雹核在云中隨下沉和上升氣流,，不斷吸收水滴并凍結(jié)，像滾雪球般越滾越大,，直到上升氣流再也托不住冰雹的重量,，就降到地面上。

　　龍卷風(fēng)是大氣中最強(qiáng)烈的渦旋現(xiàn)象,，它是從雷雨云底伸向地面或水面的一種范圍很小而風(fēng)力極大的強(qiáng)風(fēng)旋渦,。它影響范圍雖小，但破壞力極大,。

　　有網(wǎng)友表示,，風(fēng)速等級最大為12級，為何破壞如此嚴(yán)重?“官方發(fā)布的是氣象站觀測數(shù)據(jù),，但龍卷風(fēng)并不一定正好位于氣象站的位置上,。”主要研究數(shù)值天氣預(yù)報(bào),、季風(fēng)動(dòng)力學(xué),、短期氣候預(yù)測領(lǐng)域的南京信息工程大學(xué)教授智協(xié)飛解釋說。

　　“這種強(qiáng)度的龍卷風(fēng)在我國不多見!”據(jù)他從阜寧縣部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)的破壞程度分析,，這種龍卷風(fēng)的強(qiáng)度等級為EF-3級,，風(fēng)力在61—73米/秒，即17級或17級以上,。

　　同時(shí),，冰雹沖擊力產(chǎn)生的破壞性也相當(dāng)大。一個(gè)雞蛋大小的冰雹約30克,，在不考慮上升氣流和空氣阻力等影響下,，從1000米高空落到地面，相當(dāng)于3000克的物體從10米高處落下,，如同從3層樓的高度向地面扔了一個(gè)帶土的花盆兒,。

　　阜寧、射陽地區(qū)出現(xiàn)龍卷風(fēng)為什么沒能預(yù)報(bào)呢?

　　“龍卷風(fēng)很難預(yù)報(bào)是因?yàn)樗乃匠叨?直徑)很小,，常規(guī)氣象站很少監(jiān)測到,，龍卷風(fēng)監(jiān)測主要依靠雷達(dá)、衛(wèi)星,，特別是多普勒雷達(dá)在監(jiān)測龍卷風(fēng)過程中非常有用,。”智協(xié)飛說,，冰雹雖然可以預(yù)報(bào),，但是準(zhǔn)確率仍然不高。

　　記者了解到,，一臺多普勒雷達(dá)價(jià)值幾百萬元到數(shù)千萬元不等,，覆蓋范圍一般在200公里左右。而此次受災(zāi)最為嚴(yán)重的阜寧,、射陽地區(qū),，并沒有配備多普勒雷達(dá)，只在鹽城市氣象臺配備了這種雷達(dá),。

　　那么,，給所有縣級氣象臺都配備多普勒雷達(dá)，就能準(zhǔn)確預(yù)報(bào)龍卷風(fēng)了嗎?專家的回答依然是否定的,。

　　據(jù)智協(xié)飛介紹,，即使人類能遍地撒網(wǎng)地建立觀測網(wǎng)絡(luò)，電腦的運(yùn)算能力也足夠強(qiáng)大,，但龍卷風(fēng)的預(yù)報(bào)時(shí)間也很難達(dá)到一個(gè)小時(shí)以上,。因?yàn)榇髿馐且粋€(gè)復(fù)雜的非線性系統(tǒng)，有所謂的“蝴蝶效應(yīng)”,。更加嚴(yán)格的說法是初始條件的細(xì)微不同,，能造成未來結(jié)果的巨大差別。對于龍卷風(fēng)來說,，它經(jīng)常與中尺度的雷暴伴生,，美國氣象部門看到大面積雷暴時(shí)就會發(fā)出龍卷風(fēng)預(yù)警，但兩次看起來幾乎一模一樣的雷暴,，一個(gè)造成龍卷風(fēng)另一個(gè)就可能沒有龍卷風(fēng)的蹤影,，因此收到預(yù)警的地區(qū)真正發(fā)生龍卷風(fēng)的概率不到1‰。目前,，人們預(yù)報(bào)龍卷風(fēng)的數(shù)學(xué)模型還不夠好,，況且初始場的一個(gè)很小的誤差也可能帶來預(yù)報(bào)結(jié)果的巨大差異。

　　專家解讀：預(yù)警“跑得過”龍卷風(fēng)嗎?

　　龍卷風(fēng)移動(dòng)速度快

　　中國天氣網(wǎng)首席專家李小泉表示：“龍卷風(fēng)是一種非常小的渦旋系統(tǒng),，發(fā)生時(shí)間短,、空間尺度小,、移動(dòng)速度快，生成和發(fā)展具有很大的隨機(jī)性,，因此定時(shí),、定點(diǎn)的龍卷風(fēng)預(yù)報(bào)是世界性的難題?！?

　　“一般來說,，氣象部門可以根據(jù)天氣形勢的發(fā)展，預(yù)估出某個(gè)地區(qū)范圍內(nèi)生成龍卷風(fēng)的可能性較大,。但是由于龍卷風(fēng)的尺度小,，生命史短，最小的只有幾千米,，有的只生存十幾分鐘,，要提前預(yù)報(bào)出具體哪個(gè)地點(diǎn)、幾時(shí)幾分會生成龍卷風(fēng),，以目前的技術(shù)條件是不可能實(shí)現(xiàn)的,。比如，手劃撥過水面后,，水面肯定會出現(xiàn)漩渦,，但很難判斷出具體在那個(gè)地點(diǎn)會出現(xiàn)漩渦。龍卷風(fēng)預(yù)報(bào)也是如此,。冷空氣侵入暖濕氣流旺盛的地區(qū),，猶如手劃過水面，會引起強(qiáng)對流天氣,，但具體到哪個(gè)地點(diǎn)會出現(xiàn)龍卷風(fēng),，這幾乎不可預(yù)測?！?

　　“美國是世界上氣象技術(shù)最為先進(jìn)的國家,，對龍卷風(fēng)也只能做到密切監(jiān)測而不是生成之前就做出預(yù)報(bào)。通常,，如果多普勒雷達(dá)發(fā)現(xiàn)龍卷風(fēng)的‘初級胚胎’或已經(jīng)開始生成,，氣象工作人員就會加強(qiáng)監(jiān)視和跟蹤，根據(jù)各種資料分析這個(gè)龍卷風(fēng)可能會向哪個(gè)方位移動(dòng),，然后向那些位于龍卷風(fēng)移動(dòng)路徑上的地區(qū)發(fā)布警報(bào),。”

　　美國的龍卷預(yù)警發(fā)布分兩個(gè)層面：一是在國家級的預(yù)警中心,，發(fā)布1至3天的趨勢性預(yù)報(bào),。二是在美國各個(gè)地區(qū)的預(yù)報(bào)臺。龍卷風(fēng)一旦監(jiān)測出現(xiàn),，就發(fā)布及時(shí)預(yù)警,。一般情況,，龍卷風(fēng)警報(bào)會提前15分鐘發(fā)出;個(gè)別情況下可在一個(gè)小時(shí)內(nèi)提前預(yù)警。

　　多普勒雷達(dá)

　　近幾十年來,，美國氣象部門在監(jiān)測龍卷風(fēng)時(shí),，運(yùn)用了靜止衛(wèi)星、多普勒天氣雷達(dá),，包括部分軍用氣象雷達(dá)，自動(dòng)氣象站網(wǎng)和自愿氣象站(由業(yè)余愛好者自己設(shè)立的氣象站),，觀測的空間和時(shí)間分辨率都很高,。一些業(yè)余愛好者、居民和新聞媒體在龍卷風(fēng)出現(xiàn)后開車跟蹤,，用手機(jī)隨時(shí)向氣象臺報(bào)告龍卷風(fēng)的具體位置,，這也有利于校準(zhǔn)雷達(dá)上的龍卷風(fēng)位置和動(dòng)向。在警報(bào)方面,，他們可以在氣象臺的預(yù)報(bào)室內(nèi)啟動(dòng)用戶警報(bào)器,，這種警報(bào)器(收音機(jī))被自動(dòng)打開后就播送龍卷風(fēng)警報(bào);他們還可以在預(yù)報(bào)室直接播預(yù)報(bào)和警報(bào)，由電視臺和廣播電臺進(jìn)行直播,，無需寫成文字稿,，由主持人播出，這樣就節(jié)省了不少時(shí)間,。

　　美國國家氣象局還開展了一項(xiàng)SKYWARN計(jì)劃,，教會人們?nèi)绾斡^測龍卷風(fēng)、漏斗云,、云墻以及其他極端天氣現(xiàn)象,。觀測員一旦發(fā)現(xiàn)這種天氣現(xiàn)象，就會報(bào)告當(dāng)?shù)貧庀蟛块T,，然后結(jié)合多普勒雷達(dá)的監(jiān)測資料進(jìn)行分析,，可以提前發(fā)現(xiàn)龍卷風(fēng)的蹤跡，并發(fā)布相關(guān)預(yù)警,。

　　監(jiān)測技術(shù)的進(jìn)步以及預(yù)警傳播手段的廣泛化大大降低了美國因龍卷風(fēng)死亡人數(shù),。1925年，美國龍卷風(fēng)死亡率為每百萬人1.8人,，到了2000年,，已下降至每百萬人0.11人。

　　盡管如此,，在美國龍卷風(fēng)還是繼颶風(fēng)之后破壞力第二大的自然災(zāi)害,。最主要的原因還是龍卷風(fēng)的難以預(yù)報(bào)性。同時(shí)龍卷風(fēng)的移速極快,，往往是人們剛剛收到警報(bào),，龍卷風(fēng)就已殺到身邊,。美國一名氣象專家格雷格(GregCarbin)說預(yù)警可以給居民足夠的時(shí)間蹲下來，卻無法有足夠的時(shí)間安全逃離災(zāi)區(qū),。

　　在我國,，龍卷風(fēng)發(fā)生的概率比美國低得多。

　　“中國與美國緯度相似,。中國大陸東臨太平洋,，但西、北面均為歐亞大陸,，水汽條件沒有美國好;其次,，中國的主要山脈，如秦嶺,、天山,、大小興安嶺都是東西走向，對南上的暖濕氣流和北下的冷空氣起到了很好的阻隔作用,，它們的'沖突'不會那么劇烈,。另外，中國龍卷風(fēng)的生成地并不集中,，一般來說,，南方省份特別是距海較近的地區(qū)，春夏時(shí)節(jié)發(fā)生龍卷風(fēng)的概率大一些;內(nèi)陸干燥的季節(jié),，就很少有龍卷風(fēng)出現(xiàn)”,。李小泉解釋道。

　　由于龍卷風(fēng)生成數(shù)量少,，我國氣象部門沒有單獨(dú)針對龍卷風(fēng)的預(yù)警,，而是將其歸至強(qiáng)對流天氣預(yù)警之中。

　　近年來我國多地部署了先進(jìn)的新一代多普勒天氣雷達(dá),，大大提升了我國強(qiáng)對流天氣的監(jiān)測預(yù)警能力,，強(qiáng)對流天氣的提前預(yù)警時(shí)間能夠在30分鐘到1小時(shí)之間，但仍然不能把龍卷風(fēng)與雷雨大風(fēng),、冰雹等區(qū)別開來預(yù)警,。由于龍卷風(fēng)尺度很小，發(fā)生的可能性很小,，且孕育龍卷風(fēng)的天氣條件常常與雷雨大風(fēng)極為相似,，技術(shù)很難區(qū)分它們。

　　以廣東省氣象部門為利,，過去5年對強(qiáng)對流天氣(雷雨大風(fēng),、冰雹和龍卷合在一起報(bào)，不區(qū)分具體種類)的預(yù)報(bào)平均提前量為46分鐘,，預(yù)警命中率為75%,，預(yù)警錯(cuò)誤率30%,。

　　在龍卷風(fēng)監(jiān)測預(yù)警水平較高的美國，錯(cuò)誤率也居高不下,。例如2010年美國龍卷風(fēng)的預(yù)報(bào)提前量是19分鐘,，預(yù)警命中率為78%，同時(shí)預(yù)警錯(cuò)誤率也達(dá)70%,。

　　李小泉表示：“天氣變化總是具有規(guī)律性和隨機(jī)性兩個(gè)方面,。龍卷風(fēng)是隨機(jī)性很強(qiáng)的天氣現(xiàn)象，根據(jù)現(xiàn)有的知識水平和技術(shù)條件,，要在龍卷風(fēng)出現(xiàn)之前準(zhǔn)確地預(yù)報(bào)龍卷風(fēng)的生成地點(diǎn)和移動(dòng)路徑幾乎是不可能的,，以后也很難做到。這是由大自然的特性決定的,。不論是氣象工作者自身還是普通大眾都應(yīng)該客觀地看待龍卷風(fēng)預(yù)報(bào),?！?

　　盡管近幾十年來,，氣象部門在各種災(zāi)害天氣的觀測和預(yù)報(bào)方面取得了巨大的進(jìn)步，但人類還沒有完全掌握天氣變化的規(guī)律,，多種天氣現(xiàn)象包括龍卷風(fēng)的預(yù)報(bào)仍需不斷探索,。因此，做好龍卷風(fēng)的監(jiān)測和預(yù)警發(fā)布是工作的重中之重,，一旦發(fā)現(xiàn)有龍卷風(fēng)生成的跡象,，就要密切加以監(jiān)測和發(fā)布預(yù)警，盡可能通過各種途徑和辦法告知人民大眾,，哪怕只有很短的提前時(shí)間也是好的,，這是當(dāng)前應(yīng)對龍卷風(fēng)災(zāi)害最有效的辦法。