空气对流|说变就变,不止小孩的脸,还有北京最近的天气

说变就变 , 除了可以用来形容小孩的脸 , 还能用来形容最近北京的天 , 前一秒还是白天 , 下一秒可能会变得一片昏暗如同黑夜 。
2020年5月21日的下午三点 , 北京就上演了这样“白昼如夜”的场景 。
空气对流|说变就变,不止小孩的脸,还有北京最近的天气
北京“白昼如夜”(图片来源:气象北京)无独有偶 , 2020年3月23日下午 , 广东省梅州市同样出现了白天迅速变成“黑夜”的景象 。
之所以会出现这种反常景象 , 是因为一类时有发生的灾害性天气:强对流天气 。
【空气对流|说变就变,不止小孩的脸,还有北京最近的天气】悬在头顶的灾害:强对流天气
在气象学上 , 强对流天气指的是一种发生与消失突然、移动迅速、变化剧烈、破坏力极强的灾害性天气 。 因为覆盖范围小(一般小于方圆200千米 , 甚至只有方圆几十米) , 持续时间短(约几小时甚至十几分钟) , 强对流天气难以准确预报 。
空气对流|说变就变,不止小孩的脸,还有北京最近的天气
浙江温州狂风冰雹现场一片狼藉(图片来源:腾讯网)但这种不可捉摸的天气却可能带来严重的后果 。 强对流天气可能带来局部的雷暴、大风、短时间的强降水、冰雹、甚至龙卷风等 。
【空气对流|说变就变,不止小孩的脸,还有北京最近的天气】2013年3月20日 , 广东省东莞市被强对流天气袭击 , 龙卷风伴随着雷雨和冰雹 , 造成9人死亡 , 还带来了大面积的停电 , 一些临时建筑的倒塌 , 总计经济损失达到1.6亿元 。
2019年4月25日 , 在浙江温州 , 由强对流天气引发的狂风和冰雹造成了数十人受伤 , 部分人伤势较重 。 还给当地带来了大量的经济损失 , 部分汽车被间接砸毁 , 当地农业园也损失惨重 。
空气对流|说变就变,不止小孩的脸,还有北京最近的天气
强对流天气带来的龙卷风(图片来源:搜狐新闻)难以预测、危害较大 , 强对流天气一直是学术界和国家政府关注的重点话题 。 目前 , 在世界上强对流天气已经被列为排在第四位的杀伤性自然灾害 , 仅次于热带气旋、地震、洪涝 。 长期以来 , 气象学家都想摸清强对流天气的脾气 , 实现对强对流天气的预测与预防 。
强对流天气是如何形成的?
要理解强对流天气的形成 , 首先要知道什么叫空气的强对流运动 。
空气对流|说变就变,不止小孩的脸,还有北京最近的天气
空气对流运动(图片来源:百度百科)大家在生活中或许见过热气球 , 热气球里面的空气被加热 , 就会带动热气球上升 , 而空气对流运动的原理也与之相似 。
在太阳的照射下 , 地面的温度比空气高 , 地面附近的空气受热膨胀 , 密度变小 , 像热气球一样上升;高层的冷空气密度大 , 则会下降 。 气流上升下降的运动 , 称为对流运动 。 当这种运动速度达到0.5米每秒以上时 , 就被叫做强对流运动 。
对流运动中 , 空气带着大量的水蒸气上升到高空 , 温度降低 , 水蒸气就会在灰尘等凝结核周围液化或凝成冰晶 , 形成对流云 。 而在强对流运动中 , 空气上升快 , 温度降低快 , 带来水蒸气的速度也快 。 更强的上升气流 , 也可以托起更厚的云层 。 因此形成的对流云云底很低 , 云层也很厚 。 这样的对流云会遮挡大部分的阳光 , 自然也就形成了“白昼如夜”的现象 。
空气对流|说变就变,不止小孩的脸,还有北京最近的天气
强对流运动中的对流云(图片来源:搜狐新闻)随着上升气流的继续作用 , 带来新的水蒸气加入云层中的小水滴小冰晶中 , 让它们逐渐变成大水滴大冰晶 。 直到上升气流托不住它们 , 大液滴大冰晶就会以降雨或冰雹的形式 , 落到大地上 。 加上快速空气流动带来的大风 , 最后我们感受到的 , 就是狂风暴雨的强对流天气 。
那么 , 回想一下文章最开始提到的北京下午三点“天黑”事件:
“天黑”发生在夏天的下午三点 , 太阳辐射正强 , 加上热岛效应的作用 , 北京地面温度高;
北京空气中有大量的灰尘和固体小颗粒 , 为对流云提供了足够的凝结核;
发生的当天 , 北京上空正好被冷气流所支配 , 地面附近则有暖湿气流 , 含有充足的水蒸气 , 并形成了下暖上冷的结构;
在这一系列条件的共同作用下 , 北京出现强对流天气 , 下午三点突然“天黑” , 也就不足为奇 。
我们该怎么避开强对流天气带来的危害呢?
强对流天气绝非罕见 , 但大家也不必过于担心 。 强对流天气的影响可能有大有小 。 一般的强对流天气 , 带来的都仅限于短时间的大风和局部强降水 , 包括“白昼如夜”的现象 。 这种类型的强对流天气大家在生活中很可能会再次遇到 。 而冰雹、龙卷风之类极端严重的强对流天气 , 相对来说比较少见 , 遇到的概率也比较低 , 但同样不能放松警惕 。
空气对流|说变就变,不止小孩的脸,还有北京最近的天气
全国冰雹多发区示意图(图片来源:中国天气网)目前 , 虽然准确预测几天后强对流天气发生的地点和强度仍存在重重困难 , 但提前几小时的强对流天气预测已经较为准确 。 强对流天气发生前 , 会伴随有明显的大风和天空变暗的现象 , 我们可以在强对流天气发生前进行一些有效的预防 。 具体包括:
提前进入周围的建筑物内躲避;
锁好门窗 , 将室外摆放的物品收回室内;
若在室外行车 , 需要增大车距 , 适当打开车灯 , 远离脚手架等临时建筑;
远离电线杆 , 不要在大树下躲雨等 。
最后 , 遇到强对流天气 , 大家一定要将自己的人身安全放在第一位 , 不要为了抢一点时间或者保护自己的财物而让自己身处险境 。 毕竟安全才是最重要的 。
出品:科普中国
制作:之遥
监制:中国科学院计算机网络信息中心
空气对流|说变就变,不止小孩的脸,还有北京最近的天气
文章仅代表作者观点 , 不代表中国科普博览立场


    推荐阅读