科普知識(shí):強(qiáng)對(duì)流天氣

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 初中地理 來(lái)源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)

強(qiáng)對(duì)流天氣是指出現(xiàn)短時(shí)強(qiáng)降水、雷雨大風(fēng)、龍卷風(fēng)、冰雹和颮線等現(xiàn)象的災(zāi)害性天氣,它歷時(shí)短、天氣劇烈、破壞性極強(qiáng)的災(zāi)害性天氣。

強(qiáng)對(duì)流天氣發(fā)生于中小尺度天氣系統(tǒng),空間尺度小,一般水平范圍大約在十幾公里至二三百公里,有的水平范圍只有幾十米至十幾公里。它常發(fā)生在對(duì)流云系或單體對(duì)流云塊中。其生命史短暫并帶有明顯的突發(fā)性,約為一小時(shí)至十幾小時(shí),較短的僅有幾分鐘至一小時(shí)。強(qiáng)對(duì)流天氣來(lái)臨時(shí),經(jīng)常伴隨著電閃雷鳴、風(fēng)大雨急等惡劣天氣,致使房屋倒毀,莊稼樹(shù)木受到摧殘,電信交通受損,甚至造成人員傷亡等。是具有重大殺傷性的災(zāi)害性天氣之一。

災(zāi)害特點(diǎn)

強(qiáng)對(duì)流天氣是以大尺度天氣系統(tǒng)為背景,大尺度天氣系統(tǒng)影響或決定著中小尺度天氣系統(tǒng)的生成、發(fā)展和移動(dòng)過(guò)程,而中小尺度天氣系統(tǒng)又對(duì)大尺度天氣系統(tǒng)有反饋?zhàn)饔。就廣東省而言,強(qiáng)對(duì)流天氣的特點(diǎn)主要表現(xiàn)以下幾個(gè)方面:

強(qiáng)對(duì)流天氣??冰雹

(1)發(fā)生季節(jié)早、結(jié)束遲。

廣東的強(qiáng)對(duì)流天氣一般2月開(kāi)始發(fā)生,至9月以后逐漸減少,個(gè)別年份可提前在1月出現(xiàn),推遲至10~12月結(jié)束。

(2)強(qiáng)度大、破壞性強(qiáng)。廣東的強(qiáng)對(duì)流天氣與其它地區(qū)強(qiáng)對(duì)流天氣一樣,具有垂直方向速度大、突發(fā)性強(qiáng)、破壞力大的特點(diǎn),如出現(xiàn)強(qiáng)對(duì)流天氣時(shí),一些過(guò)程的瞬時(shí)風(fēng)速達(dá)12級(jí)或以上,甚至超過(guò)100米/秒。

(3)水平尺度小,生命史短強(qiáng)。強(qiáng)對(duì)流天氣是廣東各種自然災(zāi)害中出現(xiàn)次數(shù)最多的一種災(zāi)害性天氣,大風(fēng)、颮線、冰雹和龍卷風(fēng)出現(xiàn)均較頻繁,例如,有的年份,一天內(nèi)竟降冰雹4次,最長(zhǎng)降雹時(shí)間可持續(xù)半小時(shí);有的月份,全省可出現(xiàn)持續(xù)多日降雹。強(qiáng)對(duì)流天氣的水平尺度小,一般小于200公里,有的僅幾公里。生命史短,一般僅幾小時(shí)至幾十小時(shí)。此外,它還有氣象要素梯度大以及非地轉(zhuǎn)平衡、非靜力平衡的基本特征。對(duì)流天氣易于在某些特定的地區(qū)形成和發(fā)展,如山脈兩側(cè)、海陸邊界、湖泊周圍、沼澤地帶等等,因此,各類強(qiáng)對(duì)流天氣形成的物理過(guò)程是不完全相同的,這與下墊面的動(dòng)力和熱力作用的影響有很大的關(guān)系。

環(huán)流成因

局部地區(qū)強(qiáng)對(duì)流天氣范圍大、次數(shù)頻繁的主要原因是由于南下的冷空氣異;钴S,頻繁南下的冷空氣與比較潮濕空氣碰撞而且十分不穩(wěn)定,這種濕暖的大氣在盛夏炎熱的午后,會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的垂直運(yùn)動(dòng)而導(dǎo)致出現(xiàn)強(qiáng)對(duì)流天氣。另外,北方地區(qū)高空受較強(qiáng)西北氣流控制,白天天氣晴好,太陽(yáng)輻射強(qiáng),近地面氣溫升高迅速,而位于華北地區(qū)的低渦相對(duì)穩(wěn)定,常常引導(dǎo)冷平流南下,在部分地區(qū)形成了上冷下暖的不穩(wěn)定大氣層,使得這些地區(qū)容易產(chǎn)生強(qiáng)對(duì)流天氣。強(qiáng)對(duì)流天氣的另一罪魁禍?zhǔn)资侨驓夂蜃兣?/p>

出現(xiàn)時(shí)間

強(qiáng)對(duì)流天氣在各地出現(xiàn)的時(shí)間不一樣,南方要比北方來(lái)得早,廣東的強(qiáng)對(duì)流天氣全年都可能出現(xiàn)。

雷雨大風(fēng)多發(fā)生在春、夏、秋三季,冬季較為少見(jiàn)。短時(shí)強(qiáng)降水一年四季都可見(jiàn),也以春、夏、秋三季為多。

龍卷風(fēng)一般發(fā)生在春夏過(guò)渡季節(jié)或夏秋之交(4~10月),以前者居多。颮線多發(fā)生在春夏過(guò)渡季節(jié)冷鋒前的暖區(qū)中,臺(tái)風(fēng)前緣也常有颮線出現(xiàn),以3~9月居多。冰雹大多出現(xiàn)在冷暖空氣交匯激烈的2~5月份,也可在盛夏強(qiáng)烈而持久的雷暴中降落。

災(zāi)害分類

強(qiáng)對(duì)流天氣可分為以下幾種類型:

(一)颮線

氣象上所謂颮,是指突然發(fā)生的風(fēng)向突變,風(fēng)力突增的強(qiáng)風(fēng)現(xiàn)象。而颮線是指風(fēng)向和風(fēng)力發(fā)生劇烈變動(dòng)的天氣變化帶,沿著颮線可出現(xiàn)雷暴、暴雨、大風(fēng)、冰雹和龍卷等劇烈的天氣現(xiàn)象,它是一條雷暴或積雨云帶。颮線是受起伏地形和熱力分布不均而產(chǎn)生的動(dòng)力作用和熱力作用的綜合結(jié)果。

強(qiáng)對(duì)流天氣??大風(fēng)它的形成和發(fā)展除與天氣形勢(shì)有密切關(guān)系外,地方性條件也起著極其重要的作用。它常出現(xiàn)在雷雨云到來(lái)之前或冷鋒之前,春、夏季節(jié)的積雨云里最易發(fā)生。潮濕不穩(wěn)定氣層能助長(zhǎng)颮線的強(qiáng)烈發(fā)展。當(dāng)它即將出現(xiàn)時(shí),天氣悶熱,風(fēng)向很亂或多偏南風(fēng)。當(dāng)強(qiáng)冷空氣入侵時(shí),地面冷鋒前部的暖氣團(tuán)中,或低壓槽附近,大氣存在不穩(wěn)定層結(jié),此時(shí)最易形成颮線天氣。颮線多發(fā)生在傍晚至夜間。

颮線從生成到消亡可分為三個(gè)階段:

(1)初生階段,一般經(jīng)歷3~5個(gè)小時(shí),有6級(jí)左右大風(fēng),并伴有雷雨。

(2)全盛階段,歷時(shí)1~2小時(shí),風(fēng)向突然改變,風(fēng)速驟增,常由8級(jí)猛增至12級(jí)以上,氣壓急劇上升,溫度劇降,短時(shí)間會(huì)降低10°C以上。這階段發(fā)生的狂風(fēng)暴雨,破壞力很大。

(3)消散階段,歷時(shí)2小時(shí)左右,風(fēng)力減小,雷雨強(qiáng)度降低,氣壓漸降,氣溫漸升,天氣漸好。

(二)龍卷風(fēng)

龍卷風(fēng)是一種強(qiáng)烈的、小范圍的空氣渦旋,是由雷暴云底伸展至地面的漏斗狀云(龍卷)產(chǎn)生的強(qiáng)烈的旋風(fēng),其風(fēng)力可達(dá)12級(jí)以上,最大可達(dá)100米/秒以上,一般伴有雷雨,有時(shí)也伴有冰雹。它是大氣中最強(qiáng)烈的渦旋現(xiàn)象,影響范圍雖小,但破壞力極大。它往往使成片莊稼、成萬(wàn)株果木瞬間被毀,令交通中斷,房屋倒塌,人畜生命遭受損失。龍卷風(fēng)分為陸龍卷和海龍卷。出現(xiàn)在陸地上的龍卷稱為陸龍卷,出現(xiàn)在海面上的龍卷稱為海龍卷。它旋轉(zhuǎn)力很強(qiáng),常把地表面上的水、塵土、泥沙等卷挾而上,從四面八方聚攏成管狀,有如“龍從天降”,因而得名龍卷。

陸上龍卷風(fēng)外圍多為泥沙;海上龍卷外圍多為海水。海上的這種龍卷群眾也叫它“龍吸水”。龍卷風(fēng)是在極不穩(wěn)定天氣下由空氣強(qiáng)烈對(duì)流運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的,其形成和發(fā)展同颮線系統(tǒng)等沒(méi)有本質(zhì)上的差別,只是龍卷風(fēng)更嚴(yán)重一些。它的形成和發(fā)展必須有大量的能量供應(yīng),因而需要有強(qiáng)烈對(duì)流不穩(wěn)定能量的存在。它與熱帶氣旋性質(zhì)相似,只不過(guò)尺度比熱帶氣旋小很多。在形成和發(fā)展時(shí),由于空氣對(duì)流,使龍卷中心的氣壓變得很低,在氣壓梯度力的作用下,四周氣壓較高的空氣就向龍卷中心流動(dòng),當(dāng)它未流到中心時(shí)就圍繞著中心旋轉(zhuǎn)起來(lái),從而形成空氣的旋渦。龍卷風(fēng)的水平范圍很小,直徑從幾米到幾百米,平均為250米左右,最大為1千米左右。在空中直徑可有幾千米,最大有10千米。極大風(fēng)速每小時(shí)可達(dá)150千米至450千米,龍卷風(fēng)持續(xù)時(shí)間,一般僅幾分鐘,最長(zhǎng)不過(guò)幾十分鐘,但造成的災(zāi)害是很嚴(yán)重的。廣東是我國(guó)龍卷風(fēng)多發(fā)區(qū)之一,一年四季都會(huì)發(fā)生,從時(shí)間上看,以春末夏初為多,從地區(qū)上看以沿海地區(qū)最多,內(nèi)陸較少。

(三)冰雹

冰雹是從雷雨云中降落的堅(jiān)硬的球狀、錐狀或形狀不規(guī)則的固體降水。常見(jiàn)的冰雹大小如豆粒,直徑2厘米左右,大的有像雞蛋那么大(直徑約10厘米),特大的可達(dá)30多厘米以上。冰雹是由于冰晶或雨滴在對(duì)流的積雨云中幾上幾下翻滾凝聚而降落的固體降水。它通常是產(chǎn)生在系統(tǒng)性的鋒面活動(dòng)或熱帶氣旋登陸影響過(guò)程中,但也有局部性的。冰雹一般多出現(xiàn)在春夏之交;要產(chǎn)生10厘米的大雹,必須要有50米/秒以上的上升氣流運(yùn)動(dòng)(一般產(chǎn)生雷雨的積雨云上升運(yùn)動(dòng)僅10米/秒左右)。這樣強(qiáng)的上升運(yùn)動(dòng),完全靠大氣不穩(wěn)定的能量釋放而獲得。所以降雹的一個(gè)必要條件是空氣中存在極不穩(wěn)定的大氣層,不穩(wěn)定層越厚,越是利于降雹。在積雨云內(nèi),0°C層以下的云層由水滴組成,0°C層以上的云層由過(guò)冷卻水滴組成,再高一些的云層則由過(guò)冷卻水滴與雪花和冰晶等混合組成。如果積雨云中上升氣流時(shí)強(qiáng)時(shí)弱,當(dāng)上升的冷卻水滴與上空的冰晶或雪花相碰,過(guò)冷水滴就凍成冰雹的核心。冰雹形成后,或因上升氣流減弱,或因其重量較大而下降,當(dāng)它降到0°C層以下后,又有一部分水滴粘于其上,這時(shí)若上升氣流增強(qiáng),它又被帶到0°C層以上的低溫區(qū),雹核表面的水又被凍成冰,當(dāng)上升氣流再也托不住時(shí),它便落到地面,成為冰雹。

(四)雷雨大風(fēng)

雷雨大風(fēng)指在出現(xiàn)雷雨天時(shí),風(fēng)力達(dá)到或超過(guò)8級(jí)(≥17.2米/秒)的天氣現(xiàn)象。有時(shí)也將雷雨大風(fēng)稱作颮。當(dāng)雷雨大風(fēng)發(fā)生時(shí),烏云滾滾,電閃雷鳴,狂風(fēng)夾伴強(qiáng)降水,有時(shí)伴有冰雹,風(fēng)速極大。它涉及的范圍一般只有幾公里至幾十公里。雷雨大風(fēng)常出現(xiàn)在強(qiáng)烈冷鋒前面的雷暴高壓中。雷暴高壓是存在于雷暴區(qū)附近地面氣壓場(chǎng)的一個(gè)很小的局部高壓,雷暴高壓中心溫度比四周低,下沉氣流極為明顯,雷暴高壓前部為暖區(qū),暖區(qū)有上升氣流,就在這個(gè)下沉氣流與上升氣流之間,存在著一條狹窄的風(fēng)向切變帶,其為雷雨大風(fēng)發(fā)生處,它過(guò)境時(shí)帶來(lái)極強(qiáng)烈的暴風(fēng)雨。如果雷雨大風(fēng)發(fā)生在單一氣團(tuán)內(nèi)部,那么它常常是由于局地受熱不均引起。雷雨大風(fēng)的生命史極短。

(五)短時(shí)強(qiáng)降水

短時(shí)強(qiáng)降水是指短時(shí)間內(nèi)降水強(qiáng)度較大,其降雨量達(dá)到或超過(guò)某一量值的天氣現(xiàn)象。這一量值的規(guī)定,各地氣象臺(tái)站不盡相同。

(六)雷暴

強(qiáng)對(duì)流天氣往往又會(huì)帶來(lái)雷暴,當(dāng)大氣中的層結(jié)處于不穩(wěn)定時(shí)容易產(chǎn)生強(qiáng)烈的對(duì)流,云與云、云與地面之間電位差達(dá)到一定程度后就要發(fā)生放電,有時(shí)雷聲隆隆、耀眼的閃電劃破天空,常伴有大風(fēng)、陣性降雨或冰雹,因此雷暴天氣總是與發(fā)展強(qiáng)盛的積雨云聯(lián)系在一起。由于雷暴的發(fā)生發(fā)展與積雨云聯(lián)系在一起,從雷暴云的出現(xiàn)到消失,它有很強(qiáng)的局地性和突發(fā)性,水平范圍只有幾公里或十幾公里,在時(shí)間尺度上也僅有2-3小時(shí),因此,這種中小尺度天氣系統(tǒng)在預(yù)報(bào)上有一定的難度。強(qiáng)雷暴是一種災(zāi)害性天氣,雷電會(huì)引起雷擊火險(xiǎn),大風(fēng)刮倒房屋,拔起大樹(shù),果木蔬菜等農(nóng)作物遭冰雹襲擊后損失嚴(yán)重,甚至顆粒無(wú)收,有時(shí)局地暴雨還會(huì)引起山洪爆發(fā)、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害。

帶來(lái)危害編輯本段回目錄強(qiáng)對(duì)流天氣災(zāi)害大體上可將其歸納為風(fēng)害、澇害、雹害。強(qiáng)對(duì)流天氣發(fā)生時(shí),往往幾種災(zāi)害同時(shí)出現(xiàn),對(duì)國(guó)計(jì)民生和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)影響較大。

颮線、龍卷風(fēng)和雷雨大風(fēng)最突出的氣象要素之一是強(qiáng)風(fēng)。盡管颮線的水平尺度小,但在其影響的范圍內(nèi)都將發(fā)生強(qiáng)大的風(fēng)、雨災(zāi)害,可導(dǎo)致樹(shù)木折倒,房屋掀翻,瓦礫飛行,人畜受傷受害,莊稼倒伏。由于各類強(qiáng)對(duì)流天氣有各自的發(fā)生季節(jié)和發(fā)生特點(diǎn),農(nóng)業(yè)生產(chǎn)為戶外作業(yè),又是根據(jù)季節(jié)來(lái)安排的,所以強(qiáng)對(duì)流天氣對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的各類作物的危害不盡相同。上述的洪澇、強(qiáng)風(fēng)、雹是強(qiáng)對(duì)流天氣災(zāi)害中影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要幾種危害。強(qiáng)對(duì)流天氣對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的直接危害是外力摧毀莊稼,間接危害是由內(nèi)澇誘發(fā)和傳播病蟲(chóng)害致莊稼減產(chǎn)甚至絕收。

隨著人民生活水平的提高,經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展,因強(qiáng)對(duì)流天氣的發(fā)生而造成的損失也就更加嚴(yán)重。強(qiáng)對(duì)流天氣災(zāi)害與強(qiáng)對(duì)流天氣的類型、其影響的范圍和持續(xù)時(shí)間是密切相關(guān)的。

災(zāi)害防御編輯本段回目錄強(qiáng)對(duì)流天氣突發(fā)性強(qiáng),成災(zāi)種類多,破壞力大,常造成嚴(yán)重災(zāi)害,目前尚無(wú)有效辦法人為削弱及防治,因此要采取預(yù)防為主、防救結(jié)合的策略。

1、建立抗災(zāi)奪穩(wěn)產(chǎn)的農(nóng)林牧結(jié)構(gòu)和措施

(一)建立抗災(zāi)奪穩(wěn)產(chǎn)的農(nóng)林牧結(jié)構(gòu)。在多強(qiáng)對(duì)流天氣災(zāi)害發(fā)生的地方,特別是山區(qū)需大力種草種樹(shù),封山育林,綠化荒山,增加森林覆蓋率,做好水土保持,減少水土流失,盡可能減少空氣的對(duì)流作用,以減輕強(qiáng)對(duì)流天氣災(zāi)害的發(fā)生,農(nóng)區(qū)增加林牧業(yè)比重,并增加種植抗強(qiáng)對(duì)流天氣災(zāi)害和復(fù)生力強(qiáng)的作物比例;在強(qiáng)對(duì)流天氣災(zāi)害多發(fā)區(qū),多種根莖類作物。在關(guān)鍵生育期錯(cuò)開(kāi)強(qiáng)對(duì)流天氣災(zāi)害多發(fā)時(shí)段。成熟作物要及時(shí)搶收。

(二)防風(fēng)。植樹(shù)造林,綠化環(huán)境,鞏固建筑物,以防雷雨大風(fēng)、龍卷風(fēng)等風(fēng)害,改變生態(tài)環(huán)境,防止土壤沙漠化,保護(hù)水源,疏導(dǎo)沼澤。

(三)作物受災(zāi)后需及時(shí)采取補(bǔ)救措施。強(qiáng)對(duì)流天氣災(zāi)害發(fā)生后,作物除遭受機(jī)械損傷外,還有許多間接危害,因此,應(yīng)根據(jù)不同災(zāi)情,不同作物,不同生育期的抗災(zāi)能力等,及時(shí)采取補(bǔ)救措施。

(四)培育優(yōu)良的抗強(qiáng)對(duì)流天氣災(zāi)害的作物品種,提高作物抗災(zāi)能力。

2、提高強(qiáng)對(duì)流天氣的預(yù)報(bào)水平和加強(qiáng)對(duì)強(qiáng)對(duì)流天氣系統(tǒng)的理論研究

(一)提高強(qiáng)對(duì)流天氣的預(yù)報(bào)水平。首先要對(duì)強(qiáng)對(duì)流天氣的產(chǎn)生和移動(dòng)作好預(yù)測(cè)預(yù)報(bào),可利用氣象雷達(dá)監(jiān)測(cè),加強(qiáng)氣象臺(tái)、站聯(lián)防來(lái)預(yù)報(bào)強(qiáng)對(duì)流天氣的發(fā)生,監(jiān)視它的活動(dòng),還可利用地球同步衛(wèi)星連續(xù)拍攝的云圖照片,對(duì)強(qiáng)對(duì)流天氣發(fā)生、發(fā)展、移動(dòng)及消亡進(jìn)行探索、追蹤,配合天氣形勢(shì)圖分析,有助于判斷強(qiáng)對(duì)流天氣出現(xiàn)地區(qū)的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào),從而可提高強(qiáng)對(duì)流天氣的預(yù)報(bào)水平;及時(shí)發(fā)布預(yù)報(bào)信息,以便在強(qiáng)對(duì)流天氣出現(xiàn)以前采取必要的防御措施。

(二)加強(qiáng)對(duì)強(qiáng)對(duì)流天氣系統(tǒng)的理論研究工作。如加強(qiáng)對(duì)強(qiáng)對(duì)流天氣成因的機(jī)理研究,加密監(jiān)測(cè)強(qiáng)對(duì)流天氣網(wǎng)點(diǎn),更新監(jiān)測(cè)手段;建立防災(zāi)減災(zāi)計(jì)算機(jī)指揮系統(tǒng),盡快應(yīng)用于抗災(zāi)救災(zāi)工作,提高應(yīng)變能力,對(duì)影響本地區(qū)的強(qiáng)對(duì)流天氣災(zāi)害進(jìn)行系統(tǒng)整理,并建立強(qiáng)對(duì)流天氣數(shù)據(jù)庫(kù)和災(zāi)情庫(kù),及時(shí)為領(lǐng)導(dǎo)決策和采取措施提供準(zhǔn)確的災(zāi)情資料。

3、建立、健全防災(zāi)系統(tǒng)

(一)當(dāng)發(fā)現(xiàn)強(qiáng)對(duì)流天氣將發(fā)生時(shí)及時(shí)發(fā)出警報(bào)。迅速將強(qiáng)對(duì)流天氣可能出現(xiàn)的預(yù)報(bào)傳達(dá)至各有關(guān)地區(qū)、有關(guān)單位;通過(guò)廣播、電視、高頻電話等及時(shí)傳遞。

(二)興修水利,清理溝渠,疏通水道整治臟、亂、差,以防強(qiáng)降水造成內(nèi)澇積水。

(三)人工消雹。防雹的主要措施是消雹,使形成雹塊的云層減薄或消散,阻止云中醞釀成雹和小雹長(zhǎng)成大雹。方法有二種:一是將碘化銀或碘化鉛等催化劑通過(guò)地面燃燒或飛機(jī)播撒方式投入到成雹的積雨云中,增加積雨云中的雹胚,使其形成小雹,不易長(zhǎng)成大雹。二是爆炸,采用高射炮、火箭、炸藥包等向成雹的積雨云轟擊,引起空氣的強(qiáng)烈振動(dòng),使上升氣流受到干擾,從而抑制雹云的發(fā)展,同時(shí)也能增強(qiáng)云中云滴間碰并的機(jī)會(huì),使一些云滴迅速長(zhǎng)成雨滴降落。

強(qiáng)對(duì)流天氣發(fā)生時(shí),瞬時(shí)大風(fēng)容易造成樹(shù)木折斷和房屋倒塌,進(jìn)而造成人員傷亡。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(shù)木、廣告牌以及危房等。此外,要加強(qiáng)對(duì)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。


本文來(lái)自:逍遙右腦記憶 http://yy-art.cn/chuzhong/802299.html

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