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等風(fēng) 2025-05-13 11:17:36
近日，貴州黔西市烏江百里畫廊景區(qū)發(fā)生游船傾覆事故，造成10人死亡、70人受傷。據(jù)目擊者描述，事發(fā)前天氣晴朗、陽光明媚，但在短短幾分鐘內(nèi)突然出現(xiàn)大風(fēng)、暴雨、冰雹、雷電等極端天氣，導(dǎo)致4艘游船在水中側(cè)翻，最終釀成悲劇。
這突如其來的天氣變化為何如此迅速和猛烈？面對這種突發(fā)性的極端天氣，我們又是否有能力進(jìn)行及時預(yù)警？
貴州游船傾覆事件現(xiàn)場（圖片來源：央視新聞）
超級單體的突襲
結(jié)合氣象分析和現(xiàn)場目擊者的描述，此次在烏江百里畫廊景區(qū)出現(xiàn)的極端天氣，很可能源于一種名為雷暴單體的強(qiáng)對流天氣系統(tǒng)。雷暴單體是一種孤立的雷暴系統(tǒng)，由大氣中強(qiáng)烈上升氣流和下沉氣流共同作用形成，直徑通常為幾公里至幾十公里，常常伴有雷電、短時強(qiáng)降水、大風(fēng)、冰雹等災(zāi)害性天氣。
事故發(fā)生當(dāng)天下午一點(diǎn)半前后，貴州畢節(jié)市境內(nèi)的積云開始增厚。在強(qiáng)烈上升氣流的驅(qū)動下，這些積云迅速發(fā)展和增強(qiáng)，形成了數(shù)個分散的雷暴單體。其中一個雷暴單體隨后向?yàn)踅倮锂嬂染皡^(qū)移動，其結(jié)構(gòu)在氣象雷達(dá)回波圖上清晰可辨。
事實(shí)上，此次在貴州出現(xiàn)的雷暴單體，是雷暴單體的終極形式——超級單體。這是一類具有持續(xù)旋轉(zhuǎn)上升氣流（即中氣旋）的雷暴單體，因此又被稱為旋轉(zhuǎn)雷暴。
超級單體的結(jié)構(gòu)示意圖中氣旋是超級單體的典型特征（圖片來源：Severe Weather Europe）
衡量超級單體強(qiáng)度的一個重要依據(jù)是基本反射率。氣象雷達(dá)發(fā)射的電磁波遇到降水粒子（如雨滴、冰雹、雪花等）時，一部分能量被散射回雷達(dá)天線?；痉瓷渎收菍走_(dá)接收到的回波功率的量化，表示單位體積中降水粒子直徑6次方的總和（單位：mm?/m3，通常轉(zhuǎn)化為分貝dBZ表示）。
簡單來說，基本反射率越高，意味著單位體積內(nèi)降水粒子的尺寸越大、數(shù)量越多，通常對應(yīng)著更強(qiáng)的降水強(qiáng)度。當(dāng)對流活動的基本反射率超過45dBZ時，出現(xiàn)暴雨、冰雹等強(qiáng)對流活動的可能性比較大。此次烏江百里畫廊景區(qū)的超級單體基本反射率達(dá)到了70dBZ，表明對流活動強(qiáng)度非常強(qiáng)，因此才導(dǎo)致了極端的大風(fēng)和強(qiáng)降雨天氣。
事發(fā)時間段畢節(jié)市的氣象雷達(dá)站圖像超級單體在雷達(dá)圖上顯示為塊狀組織緊密的高反射率圖像（圖片來源：中國氣象局）
破壞力巨大的下?lián)舯┝?/strong>
在此次襲擊景區(qū)的超級單體中，還極有可能伴隨出現(xiàn)了一種破壞力極強(qiáng)的災(zāi)害性天氣現(xiàn)象——下?lián)舯┝鳌?/span>
下?lián)舯┝魇抢妆┰浦幸环N局部性的強(qiáng)下沉氣流。當(dāng)這股氣流到達(dá)地面后，會迅速向四周或沿直線擴(kuò)散，形成極具破壞力的地面大風(fēng)，因此下?lián)舯┝骶哂型话l(fā)性、局地性和強(qiáng)破壞力等特點(diǎn)。
下?lián)舯┝鞯男纬稍恚▓D片來源：中國氣象網(wǎng)）
下?lián)舯┝鞯男纬珊屠妆┰圃祈數(shù)纳蠜_和崩潰緊密相關(guān)。在雷暴發(fā)展旺盛期，上升氣流從高層大氣獲取水平動量，并將上升運(yùn)動的動能轉(zhuǎn)化為勢能儲存在云頂區(qū)域。強(qiáng)烈雷暴云的云頂高度往往能達(dá)到對流層頂部，也就是一萬米以上的高空。一旦云頂崩潰，之前儲存的巨大勢能便會迅速轉(zhuǎn)化為下沉氣流的動能。當(dāng)這股攜帶著巨大能量的下沉氣流到達(dá)地面時，便會產(chǎn)生災(zāi)害性的強(qiáng)風(fēng)等惡劣天氣。
此次襲擊烏江百里畫廊景區(qū)超級單體很可能攜帶了強(qiáng)烈的下?lián)舯┝?，帶來了破壞性的大風(fēng)、暴雨和冰雹。事故當(dāng)天16時33分，事故發(fā)生地附近的化屋村自動氣象站監(jiān)測到了瞬時風(fēng)速高達(dá)44.7米/秒的陣風(fēng)，風(fēng)力等級達(dá)到了恐怖的14級，這一數(shù)值刷新了貴州省有氣象記錄以來的最大風(fēng)速記錄。
景區(qū)地形示意圖
下?lián)舯┝饕罁?jù)其影響范圍的大小，可以分為微下?lián)舯┝骱秃晗聯(lián)舯┝?/span>。微下?lián)舯┝鞯乃匠叨刃∮?公里，其產(chǎn)生的強(qiáng)陣風(fēng)持續(xù)時間一般只有2到10分鐘。而大多數(shù)下?lián)舯┝鲗儆诤晗聯(lián)舯┝?，水平尺度大?公里，強(qiáng)風(fēng)可以持續(xù)5到20分鐘。
此外，根據(jù)是否伴隨降水，下?lián)舯┝鬟€可以分為干下?lián)舯┝骱蜐裣聯(lián)舯┝?。此次貴州事故中的下?lián)舯┝髅黠@伴有強(qiáng)降水和冰雹，是典型的濕下?lián)舯┝鳌?/p>
下?lián)舯┝魇窃斐衫妆┐箫L(fēng)的主要原因之一。我國內(nèi)陸地區(qū)風(fēng)力超過12級的雷暴大風(fēng)，除了遭遇臺風(fēng)和龍卷風(fēng)等特殊天氣外，基本上都是由下?lián)舯┝饕l(fā)的。例如，2019年3月21日，廣西桂林遭遇強(qiáng)對流天氣襲擊，下?lián)舯┝鲙砹藰O端大風(fēng)，臨桂區(qū)氣象站在當(dāng)晚21時13分記錄到的極大風(fēng)速達(dá)到了60.3米/秒（17級），這是我國內(nèi)陸國家級氣象站記錄到的非臺風(fēng)造成的最大風(fēng)速之一。2015年6月1日，“東方之星”號客輪發(fā)生翻沉事件，事后調(diào)查分析認(rèn)為，下?lián)舯┝魍瑯邮菍?dǎo)致客輪傾覆的可能直接觸發(fā)因素之一 。
2019年3月21日，臨桂國家氣象站記錄到創(chuàng)紀(jì)錄風(fēng)速，百葉箱被大風(fēng)吹斷（圖片來源：中國天氣）
這類極端天氣能否被提前預(yù)測？
既然下?lián)舯┝鞯葮O端天氣現(xiàn)象常常帶來如此巨大的破壞，那么我們是否有能力提前預(yù)測它們的出現(xiàn)，并及時發(fā)布預(yù)警，從而避免或減輕重大損失呢？
遺憾的是，對于這類局地性、突發(fā)性的極端天氣現(xiàn)象，目前的科技水平想要實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的提前預(yù)測仍然面臨巨大挑戰(zhàn)。下?lián)舯┝魇菑?qiáng)對流天氣的伴生產(chǎn)物，而強(qiáng)對流天氣預(yù)報屬于中小尺度天氣預(yù)報的范疇，其主要難點(diǎn)在于準(zhǔn)確預(yù)測雷暴云團(tuán)生成和發(fā)展的具體位置。一個雷暴系統(tǒng)的水平尺度通常只有幾公里到幾十公里，而像這類能夠產(chǎn)生極端大風(fēng)的強(qiáng)雷暴單體，其尺度往往更小，基本上只有幾公里。
強(qiáng)對流天氣的產(chǎn)生一般需要三個基本條件：充足的水汽供應(yīng)、不穩(wěn)定的大氣層結(jié)以及觸發(fā)對流的動力抬升機(jī)制。目前的預(yù)報技術(shù)主要是通過超級計算機(jī)分析前期獲取的大量大氣觀測數(shù)據(jù)，從而推測出一個未來可能發(fā)生強(qiáng)對流天氣的較大范圍區(qū)域。我們在中央氣象臺發(fā)布的強(qiáng)對流天氣預(yù)報圖上就能看到，預(yù)報的強(qiáng)對流可能發(fā)生區(qū)域往往會覆蓋數(shù)個省級行政區(qū)。
強(qiáng)對流天氣預(yù)告圖（圖片來源：中央氣象臺）
然而，雷暴云的實(shí)際生成并不會均勻地覆蓋整個預(yù)報區(qū)域。它更像是我們燒開水時，水即將沸騰前隨機(jī)冒出的氣泡。雷暴云可能會在預(yù)報區(qū)域內(nèi)的任何一個或多個地點(diǎn)“冒出來”，并且其影響范圍也僅僅是預(yù)報區(qū)域中的一小部分。因此，目前的天氣預(yù)報技術(shù)還難以精準(zhǔn)預(yù)測雷暴云出現(xiàn)的具體時間和地點(diǎn)。
通常情況下，當(dāng)我們想要對一個特定區(qū)域（例如某個城市或景區(qū)）發(fā)布精確預(yù)警時，往往需要等到雷暴云已經(jīng)生成之后，再通過天氣雷達(dá)等監(jiān)測手段實(shí)時追蹤其移動路徑和強(qiáng)度變化，才能發(fā)布預(yù)警信息。而這個時候，距離雷暴天氣系統(tǒng)實(shí)際影響該區(qū)域，往往只剩下不到一個小時的預(yù)警時間，難以做出有效應(yīng)對措施。
另外，貴州地區(qū)山地縱橫，地形起伏大，氣流遇到山脈時被迫抬升，更容易觸發(fā)對流活動。這種局地性抬升難以被大尺度模式精準(zhǔn)捕捉，使得貴州的對流天氣預(yù)報一般比平原地區(qū)更加困難。
敬畏自然，加強(qiáng)防范
極端天氣事件，尤其是像超級單體雷暴和下?lián)舯┝鬟@類局地性、突發(fā)性強(qiáng)的災(zāi)害天氣，其發(fā)生具有很大的不確定性和極強(qiáng)的破壞力。盡管目前的科技水平對于此類天氣的精準(zhǔn)預(yù)報仍存在瓶頸，但這并不意味著我們無能為力。
持續(xù)提升氣象監(jiān)測預(yù)警能力、建立健全更為嚴(yán)格完善的安全管理制度與應(yīng)急預(yù)案、以及加強(qiáng)公眾防災(zāi)減災(zāi)科普教育，提高全社會的風(fēng)險意識和自救互救能力，這些舉措能夠顯著降低極端天氣事件的不利影響，從而有效預(yù)防游客船舶傾覆等重大安全事故的再次發(fā)生。在享受自然風(fēng)光的同時，人類也必須時刻對大自然的力量保持敬畏之心。
（來源：科學(xué)大院）
責(zé)編：伍芳芳
一審：伍芳芳
二審：姚瑤
三審：黃維
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