作者:王梓楓
審核:王金虎 南京信息工程大學防災減災科學與工程系 副教授
你有沒有經(jīng)歷過這樣的時刻?
眼看窗外陰云密布,晦暗的天氣似乎正在醞釀一場暴雨,這時候,你聽到了電視里傳來的“暴雨預警”,微微一笑,把早已準備好的雨具又放下了。
暴雨預警,在你看來簡直就是反向預言。天氣預報每次都把氣氛烘托到位,眼巴巴地等待一天,幻想中“山雨欲來風滿樓”的場景卻悄然消失,暴雨的影子呢?為啥說好的暴雨,總是不來呢?
我們先來了解一下,暴雨是如何形成的?
在太陽的照射下,陸地和海洋表面的水,蒸發(fā)成水蒸氣。水蒸氣上升到一定高度,遇冷變成小水滴,小水滴又組成了云。這些小水滴并不安分,而是在云里面不停沖撞,等到云無法承載它們的重量,它們就會從天上落下來,變成雨。
但一場普通的雨想要變成“暴雨”,過程并不簡單,它還需要滿足以下幾個因素:
首先是豐富的水汽輸送。暴雨是由水蒸氣組成。這些水蒸氣就相當于“小兵”,以迅雷不及掩耳之勢,向某個地區(qū)大量集中,全部湊在一塊,變成一場暴雨“大兵團”。
其次則是快速的上升運動。根據(jù)測算,在水平尺度為100-300Km的中尺度系統(tǒng)中,空氣上升速度可達到101cm/s,水蒸氣像坐了電梯,迅速上升到高空指定地點。
另外,大氣中的兩種類型的對流在一起相互沖撞,積雨云和層狀云共存,導致雨的結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定,擾動對沖,變成暴雨。
還有地形也起著密切的作用。很多暴雨往往發(fā)生在山區(qū)。這是因為我國大尺度地形總體呈東低西高的態(tài)勢,國內(nèi)有大量的東西向山脈。夏季盛行東南季風和西南季風時,潮濕空氣被地形抬起來,暴雨大多會在山脈東側(cè)或南側(cè)的迎風坡聚集。
比如北京地處華北平原,北部是燕山山脈,西部是太行山脈,東南部是平原,夏季暴雨多次出現(xiàn)在西部和北部的山坡上。
針對暴雨量的不同,以及其可能造成的破壞及災害,我國目前會用暴雨預警信號將暴雨劃分為四個等級,分別為藍、黃、橙、紅。
如果預報員判定12小時內(nèi)降雨量將達到50毫米以上,或者已經(jīng)出現(xiàn)了50毫米以上的降雨,會發(fā)布藍色預警。
如果6小時,甚至3小時內(nèi),降雨量達到50毫米以上,會發(fā)布黃色及橙色預警。
如果3小時內(nèi)降雨量達到100毫米,或者已經(jīng)出現(xiàn)100毫米以上可持續(xù)降雨,要立即發(fā)布暴雨紅色預警信號,提醒公眾和有關(guān)部門采取防范措施,避免災害發(fā)生。
特大暴雨是一種災害性天氣,會導致洪澇災害和水土流失,在山區(qū)和鄉(xiāng)村地區(qū),容易導致山洪、堤防潰決和農(nóng)作物被淹,在排水系統(tǒng)不好的城市,也容易出現(xiàn)內(nèi)澇,交通癱瘓,甚至人身財產(chǎn)損失。
所以,對暴雨的預警,怎么重視都不為過。
為什么暴雨預警有時候會讓你感覺不準呢?
首先是人們的主觀感受存在差異。
我們之前說了,發(fā)布暴雨預警,一定是要看在一段時間內(nèi)的累計降水,有些短期強降水雖然雨量很大,但持續(xù)時間不長,只有幾分鐘,甚至都達不到大雨量級。
有時候雨下得平緩,累計雨量大,但感受不深,你會以為自己遇到了假的暴雨。
另外,暴雨預警在世界范圍內(nèi)都是難題,比你想象的要難很多。
暴雨是一種不同時間尺度不同空間尺度相互作用,所出現(xiàn)的一種復雜的氣象。如果想要暴雨預警準確,需要對有關(guān)暴雨的各方面條件和資料進行全方位分析。
常規(guī)高空觀測系統(tǒng)對中小尺度的觀測不充分,暴雨就像是有人從天空上朝地面潑一盆水,水不會均勻地落在地面上,有些地方更濕,有些地方更干,想知道每個點被打濕的程度,難度很大。
隨著技術(shù)的進步,目前我國預測暴雨使用的數(shù)值模式時空分辨率越來越高。GRAPES全球數(shù)值預報體系甚至已經(jīng)成為國之重器。
另外還有氣象衛(wèi)星遙感的全球監(jiān)測精細化智能網(wǎng)格降水預警,可以把精度空間分辨率提高到5公里,時間間隔為逐小時,還能通過滾動更新,不斷提高降水預報準確率。
雖然自然總是充滿了不可測性,但相信隨著技術(shù)的發(fā)展,未來我們一定可以充分發(fā)揮主觀能動性,應對“不測風云”。
參考資料:
1,國家減災網(wǎng):暴雨形成的條件
鏈接:http://www.ndrcc.org.cn/qxswzh/7905.jhtml
2,國家氣象信息中心
鏈接:
https://data.cma.cn/article/getLeft/id/320/keyIndex/3.html
3,新華網(wǎng):天氣預報背后的誤讀
鏈接:
http://www.xinhuanet.com/tech/2020-08/25/c_1126408204.htm
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