龍卷風專家黃先香:龍卷風預測還處于試驗階段

2024-05-02 08:22:57來源:澎湃新聞作者:陳緒厚 陳蕾

近期,廣東強對流天氣帶來暴雨、大風,甚至出現(xiàn)了龍卷風,引起外界關(guān)注。

4月27日下午,廣州市白云區(qū)鐘落潭出現(xiàn)龍卷風,造成5死33傷以及141家廠房受損。4月30日11時許,潮州市饒平縣錢東鎮(zhèn)出現(xiàn)弱龍卷,造成饒平縣南部部分樹木倒塌,個別企業(yè)廠房輕微受損。

澎湃新聞注意到,4月27日至今,廣州市黃埔區(qū)、花都區(qū),江門市新會區(qū),肇慶市端州區(qū)、鼎湖區(qū)、高要區(qū)等地均發(fā)布了可能出現(xiàn)龍卷風的預警。另據(jù)中央氣象臺此前發(fā)布的預警信息,預計4月30日08時至5月1日08時,江西南部、福建西南部、廣西東北部、廣東北部等地的部分地區(qū)將有10級以上雷暴大風,最大風力12級以上,并可能有龍卷。

2013年8月,國內(nèi)首個龍卷風研究中心已在廣東佛山市成立,主要開展龍卷風監(jiān)測和預警試驗相關(guān)工作。2024年4月30日,佛山市龍卷風研究中心正研級高工黃先香接受澎湃新聞專訪時表示,此次廣州白云區(qū)鐘落潭的龍卷風,由于當?shù)貜S房多是鐵皮房,抗風能力較差,倒塌后會壓到一些人,所以造成了一些傷亡。因此,若遇到龍卷風,當時處于比如說鐵皮廠房或者其他一些不太牢固的臨時居住處,要盡快離開,躲到附近牢固一些的房屋內(nèi),特別是鋼筋混凝土的房屋里。

黃先香表示,龍卷風的突發(fā)性很強,龍卷風預測比較困難。目前,我國龍卷風研究屬于起步階段,我們的預報預警業(yè)務(wù)還是處于試驗性階段。但強龍卷一些特征相對比較明顯,有可能提前監(jiān)測與識別出來,例如2018年臺風“山竹”帶來的龍卷風、2022年臺風“暹巴”帶來的龍卷風都被提前預警到了。

黃先香還提醒,產(chǎn)生龍卷風一定伴隨有強對流天氣,如果強對流天氣背景較多,發(fā)生龍卷風的風險可能性會更大一些。

對話黃先香

鐵皮房抗風能力弱,易倒塌

澎湃新聞:4月 27 日下午廣州白云區(qū)鐘落潭鎮(zhèn)的龍卷風,它造成的人員傷亡較大。此次龍卷風有何特點?為何造成受災傷亡較為嚴重?

黃先香:首先這個龍卷風強度比較強,達到了強龍卷風的等級EF 2 級了,所以它造成的破壞的面積也比較大,140 多家廠房受損。傷亡比較嚴重,主要是因為龍卷風的風力太強,吹倒了圍墻和一些抗風能力弱的建構(gòu)筑物,造成了人員傷亡。

澎湃新聞:在此次廣州白云區(qū)鐘落潭的龍卷風中,鐵皮房、樹木、高壓線及電線桿、車輛等受損較為嚴重,尤其是鐵皮房,其屋頂被掀翻,甚至墻體坍塌。結(jié)合此次龍卷風受災情況,在防范龍卷風中需要注意哪些?

黃先香:如果遇到龍卷風,當時處于比如說鐵皮廠房或者其他一些不太牢固的臨時居住處的話,建議在確保安全的情況下,要盡快離開,躲到附近牢固一些的房屋,特別是鋼筋混泥土的房屋里。不要在抗風能力弱或者屋頂為大跨度的廠房里面,趕快撤離出來較為安全。因為鐵皮廠房很容易倒塌,一旦倒塌的話都會造成一些傷害。也要遠離圍墻、電線桿和大樹等高大物體。

澎湃新聞:在一個地方?jīng)]有發(fā)生龍卷風之前,大家可以做一些什么安全隱患的排查嗎?有哪些短板需要補齊?

黃先香:龍卷風的一個突出特點是風大,主要的安全隱患是抗風能力弱的房屋、鐵皮廠房或者是簡易圍墻,還有大樹、廣告牌、樓上花盆等。因此,除了要知道哪些是不抗風的之外,還需要平時留意附近哪些地方是抗風能力強的,比如要清楚混凝土建筑的最近位置在哪里。必要時,可以選擇去暫避一下災害性天氣,畢竟安全第一。

龍卷風預測難,強龍卷可以做一些預警

澎湃新聞:龍卷風可以提前預測嗎?

黃先香:龍卷風預測比較困難,因為它的突發(fā)性特別強,而且它的尺度很小,局地性特征明顯,它不是像颮線那種影響范圍較大的天氣系統(tǒng),比如說從東到西這樣掃過來,或從北到南這樣掃過去。比如說一個幾千平方公里的城市,可能只在幾公里或幾百米的范圍里面發(fā)生龍卷風這樣強烈的天氣,所以對龍卷風的監(jiān)測比較困難,對它的預測也比較困難,但是強龍卷的特征相對來說表現(xiàn)出來的信號還是比較明顯一點。強龍卷有些情況還是可以做出一些預警的。一些弱的龍卷風特征可能不明顯,它的信號本身就弱,表現(xiàn)出來的一些特征就會弱很多。

我們現(xiàn)在的預警主要是根據(jù)天氣雷達做的,因為龍卷風暴在天氣雷達圖像上它會呈現(xiàn)出一些特有的特征,比如說回波的形狀,它會呈現(xiàn)出一個鉤狀回波,或者是一個缺口狀的形態(tài),還對應(yīng)會有一些比較明顯的旋轉(zhuǎn)特征,如果是一些比較強的龍卷風,其特征也會比較明顯,還是可以做出一些預警。至于能提前多久,要根據(jù)具體情況,不是每一個龍卷風過程都是一樣的,有一些發(fā)展特別快,可能突然間加強、突然間發(fā)生,這種預測的時間可能就沒有提前量,也許龍卷風發(fā)生了,才能看出來。或者有一些可能只有幾分鐘的時間來進行提前預警。但是如果是路徑比較長或者沒那么突然的強龍卷,我們可以較早關(guān)注到它的特征,在 2018 年9月 17日,臺風“山竹”外圍環(huán)流的龍卷風發(fā)生在佛山,我們提早關(guān)注到這一情況,提早做了預警,提前量有 30 多分鐘,但并不是每一個龍卷風都有較強的穩(wěn)定性或者明顯的特征,有些發(fā)展太快,可能在雷達上顯示,上一張圖形是加強的,下一張圖形就減弱了,但龍卷風可能就會發(fā)生在加強和減弱期間,但這個期間我們看不到資料,因為我們資料是 6 分鐘更新一次,在這個間隔里可能就會發(fā)生,所以非常難預警。

澎湃新聞:您說的那個 6 分鐘看一次的資料是天氣雷達的資料嗎?

黃先香:對, 每6 分鐘S波段天氣雷達會出來一張掃描圖像,但我們現(xiàn)在布網(wǎng)了一些X波段的小雷達,1分鐘左右可以有一張圖,看到的回波結(jié)構(gòu)會比較精細。但小雷達有一個弱點,回波信號衰減非???,所以很多時候看不到一些天氣狀況。

澎湃新聞:您前面有提到弱龍卷風和強龍卷風的預測,信號可能是不太一樣的,這個弱和強是怎么區(qū)分的?

黃先香:其實因為本身龍卷風就很難監(jiān)測,只能通過現(xiàn)場災害的破壞程度來定龍卷風的強度。為什么這次把廣州的龍卷風定成一個強龍卷,這也是根據(jù)現(xiàn)場破壞的程度來確定的,比如說造成了大面積的廠房受損。在測定環(huán)節(jié)我們也還要看廠房的質(zhì)量,它是混凝土結(jié)構(gòu)的,還是簡易的鐵皮廠房。像這次廣州白云區(qū)鐘落潭龍卷風的受災地區(qū),大多數(shù)廠房都是磚混結(jié)構(gòu),綜合這些因素我們評估為EF 2 級。我們有一個測定標準,有不同的指數(shù),如果是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的廠房被夷為平地測定強度就會更大,可能 EF 4 強度或者更強。根據(jù)龍卷風現(xiàn)場造成的損壞程度來定它的強度,如果只造成了一些樹木的折斷,那這種就是 EF1或者 EF 0 的最弱等級,所以是根據(jù)損壞程度來定強度。

澎湃新聞:對于這次廣州白云區(qū)鐘落潭鎮(zhèn)龍卷風,它之前有哪些表現(xiàn)的信號嗎?

黃先香:在雷達圖像上,存在一些龍卷風的回波特征,比如鉤狀回波結(jié)構(gòu),也有旋轉(zhuǎn)的特征。

澎湃新聞:從氣象角度來說,鐘落潭龍卷風是強龍卷,它是一個可以提前預測的龍卷風嗎?

黃先香:龍卷可能在發(fā)生前后特征才更明顯,所以它的提前量也不會說很長,可能最多有幾分鐘的時間。

澎湃新聞:我們注意到,4月27日下午,在廣州白云區(qū)鐘落潭龍卷風發(fā)生前,廣州花都區(qū)有可能發(fā)生龍卷風預警,但白云區(qū)沒有龍卷風預警,這是因為目前龍卷風預測地難以精確嗎?

黃先香:龍卷風預警本身就充滿了挑戰(zhàn)。據(jù)了解,當時白云區(qū)發(fā)布了高級別的雷雨大風橙色預警信號和冰雹橙色預警信號,來提醒公眾防御極端的大風和冰雹天氣。

國內(nèi)龍卷風研究還處于起步階段

澎湃新聞:目前國內(nèi)的龍卷風預測以及研究處于什么樣的水平?

黃先香:我們目前不少地方的龍卷風預警業(yè)務(wù)還處于試驗性階段,因為這個工作充滿了挑戰(zhàn)。美國是建立了先進的龍卷風預警預報業(yè)務(wù),因為他們那里龍卷風發(fā)生的頻率高,每年會發(fā)生一千多個龍卷風,而且他們對龍卷風的研究有半個多世紀之久,我們的研究還屬于起步階段。

澎湃新聞:臺風好像是有一個路徑的,龍卷風它的路徑是明晰的嗎?

黃先香:因為臺風是一個直徑為幾百到幾千公里的天氣尺度系統(tǒng),所以在衛(wèi)星云圖上面能看到它的臺風云系,甚至可以清晰辨別臺風眼區(qū)。再結(jié)合多種觀測資料,可以定位臺風中心,給出臺風的移動路徑。

龍卷風是從雷暴云中伸下來的小尺度渦旋系統(tǒng),范圍小,生消快,移動過程中還常常因為下墊面的摩擦作用消散,因此龍卷風的路徑經(jīng)常有跳躍性,很難從天氣雷達上識別出來。我們需要通過天氣雷達給出龍卷風母體風暴的移動路徑,然后依據(jù)母體風暴的特征和報料信息,找出龍卷風的可能行蹤,然后對龍卷風破壞區(qū)域進行現(xiàn)場航拍與災調(diào),才能繪制出龍卷風的大致路徑。

澎湃新聞:廣東近年龍卷風的預警情況怎么樣?

黃先香:廣東近些年通過研究歷史龍卷風天氣特點,初步總結(jié)出了廣東龍卷風的預警技術(shù)指標。在預警實踐中,除了提前預測了2018年臺風“山竹”環(huán)流中的龍卷風,2022年臺風“暹巴”帶來的龍卷也被提前預警出來了。

澎湃新聞:其他龍卷風預測是否比較困難?

黃先香:對。因為有些特征突發(fā)太快了,突然發(fā)生,突然減弱,可能剛看到,下一秒在雷達圖像上就不見了。有時接到報料才發(fā)現(xiàn),這類較弱的特征也可以產(chǎn)生龍卷風;有時對信號特征較強的龍卷風發(fā)預警也可能最終沒有產(chǎn)生龍卷風,而只是局地性的強風。

澎湃新聞:龍卷風的預警范圍是否會比實際范圍大?

黃先香:美國是龍卷風預警水平最高的國家,迄今美國龍卷風的預警范圍也往往比實際影響范圍要大一些。我們目前的做法類似,主要根據(jù)天氣雷達并結(jié)合自動氣象站等綜合研判龍卷風母體風暴的動態(tài)演變趨勢,因此預警范圍可能會比實際范圍大。但也要看具體情況,龍卷風的活動超出預警范圍也是可能的,實際的影響范圍需要根據(jù)龍卷風的移動路徑和破壞范圍來評估。

強對流天氣多,出現(xiàn)龍卷風的風險可能更高

澎湃新聞:近年來,極端氣候頻發(fā),也造成一些地方受災。此輪廣東暴雨,強對流天氣強烈,多地降雨量打破4月累計降雨量極值。這種強對流天氣、極端氣候,是否會導致龍卷風變多?

黃先香:龍卷風本身屬于強對流天氣中最極端、最激烈的一種。也就是說,有強對流天氣不一定會產(chǎn)生龍卷風,但產(chǎn)生龍卷風一定伴隨有強對流天氣。如果強對流天氣背景較多,發(fā)生龍卷風的風險可能性更高。

除了強對流天氣背景外,龍卷風產(chǎn)生還與一些大氣條件有關(guān)。比如除了冷暖氣流交匯,充足的能量、水汽輸送之外,還要求中低空出現(xiàn)較強的風,也就是我們通常說的“急流”,形成一個較強的垂直風切變,才有利于龍卷的發(fā)生。另外,還要看地理位置和地形條件是否適合龍卷形成,例如山區(qū)產(chǎn)生龍卷風的可能性比較小,因為龍卷風往往發(fā)生在地勢平坦的平原地帶,山區(qū)會削弱龍卷風的發(fā)生發(fā)展。

澎湃新聞:在極端氣候頻發(fā)的背景下,龍卷風會呈現(xiàn)出新特點、新變化嗎?

黃先香:不是說龍卷風會產(chǎn)生新的變化,可能某年天氣比較極端,這一年龍卷風數(shù)量會增多,但也有可能下一年龍卷風很少出現(xiàn)。只能說,龍卷風的產(chǎn)生和異常天氣有一定的關(guān)聯(lián),但很難從中歸納出一個長時間的、趨勢性的變化特點,這還需要更多資料去進一步研究。并不能從某一年的現(xiàn)象得出一個龍卷風的新變化、新特征,而是需要一段時期的現(xiàn)象進行分析得出結(jié)果。

澎湃新聞:據(jù)氣象部門預測,4月30日-5月1日,江西南部、福建西南部、廣西東北部、廣東北部等部分地區(qū)有雷暴大風,并可能有龍卷。對于后面的龍卷風形勢能否預測或分析?

黃先香:因為這幾天天氣形勢非常不穩(wěn)定,冷空氣、高空槽等綜合影響,可能會出現(xiàn)雷暴、大風、冰雹、強降水等天氣,也不排除局地出現(xiàn)龍卷風的可能性。例如4月30日上午粵東潮州地區(qū)就發(fā)生了一場龍卷風。

澎湃新聞:龍卷風發(fā)生在市中心人員密集的地方的可能性大嗎?為什么?

黃先香:龍卷風易發(fā)生在空曠、地形平坦的地區(qū),丘陵、山地、高大建筑物林立的地區(qū)都不利于龍卷風發(fā)展。市中心一般有高樓大廈,就不利于龍卷風發(fā)生、發(fā)展。當然也不排除個別罕見的龍卷風產(chǎn)生在城市中,但大多數(shù)龍卷風還是產(chǎn)生在空曠地區(qū)。而且,在城市中建筑物大多是鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu),都是比較結(jié)實、安全的。本身龍卷風產(chǎn)生的概率并不算高,在中心城區(qū)的概率就更低了。所以,城市中的居民不用過度擔心,掌握一定的大風等自然災害防御知識,就可以更加安心了。

澎湃新聞:公眾面對龍卷風需要注意什么?

黃先香:在家里的話,要遠離門窗、房屋外墻壁,躲到與龍卷風方向相反的房間里。如果有地下室、半地下室,躲藏在那里會更安全。

如果處于臨時搭建的工棚或鐵皮房內(nèi),就要盡快離開,尋找堅固房屋躲避。

如果在野外,要盡快找到低洼地帶,抱頭趴下躲避,且要遠離大樹、廣告牌、圍墻等,避免被它們倒下砸傷。

如果在汽車內(nèi),距離較遠時,要盡快開車駛向與龍卷風行徑路線相反的地方;距離較近來不及逃離時,要盡快離開汽車,尋找低洼地帶,抱頭趴下躲避。因為龍卷風的強度可以將汽車卷向天空,車內(nèi)并不是安全地帶。

責任編輯:李璐璐
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