在放上天氣圖表和數據之前,請允許我先對此悲劇的相關死難者致哀。
昨日,甘肅通報山地越野賽事件調查結果,我想,是時候把天氣說一說了。我不會也無意在非天氣方面做任何評論,只把我掌握的主要天氣資料簡要、客觀的呈現:“為什么調查結果里說是高影響天氣而不是極端天氣?”
1、沒有發生強對流天氣
強對流天氣是主要的局地強致災天氣,近一個多月以來我國強對流天氣災害確實頻發,事件后網上有分析文章說事件天氣為強對流。今天我澄清一下:此事件中強對流天氣發生的可能性接近于零,若簡言之:并沒有。
為了分析山地馬拉松氣象資料,先將關鍵路徑在我們的業務平臺地形上對照還原如下,CP2至CP3間的山頭為事故區域。
圖1 山地馬拉松事故關鍵路段示意圖
(白色箭頭線為CP1至CP4,紅線段對應事故山頭即賽段最高點)
綜合分析衛星云圖、雷達圖像以及周邊氣象觀測降雨量等資料,在事發地點與時段,以及擴大至周邊和前后數小時,均未發現積雨云——強對流天氣的制造者。
圖2選取了關鍵時段資料作為代表:1)、結合可見光和紅外圖像展示的云形,以及紅外圖像表現的云頂高(很低),可以判定這里出現過積雨云的可能性接近于零,降雨是由雨層云和層積云造成。2)、事故區域(藍色圓圈)內沒有氣象觀測站,周邊測站的小時降雨強度和當日總降雨量幾乎都在1毫米以下,僅事故區域東側測站(紅色圓圈內)小時雨強2到3毫米,總降雨量7毫米左右,主要時段在11時至13時。
東部測站降雨與事故區域(兩地相距約10余公里)的最強降雨應是同一云團,由于是雨層云和層積云混合云團降雨,因此雨強不會大。考慮到事故區域為更高海拔山頭,合理推算最大小時雨強和總降雨量會稍大,但應都在10毫米以下。
圖2 5月22日11時30分可見光(左)及紅外(右)云圖
圖中綠色數字為11時至12時降雨量(毫米)風桿為此時段內6級以上陣風
紅色箭頭線為CP1至CP4路線如圖1白線,藍色圓圈內為事故山頭,紅色圓圈為周邊測得的最大降雨量站點,兩地相距十多公里
同時刻的雷達回波如下圖3所示,典型的雨層云降雨,總體很弱,推算多為小雨或零星小雨。
圖3 5月22日11時30分蘭州雷達0.5度仰角雷達基本反射率(左)及垂直剖面(右),左圖黃圈內為白銀周邊地區,白色線條為右圖剖面區域
對照下圖會更容易理解,圖4給出了典型的積雨云在可見光圖像與紅外圖像的樣子:可見光上積雨云一般對應最白亮的團云,而在紅外云圖上,積雨云會非常紅,因為上圖2與圖4同用一個染色方案——越高的云頂越紅。
圖4:典型的積雨云可見光(左)與紅外(右)圖像
同樣作為對照,圖5展示了一個典型的普通積雨云在雷達圖像上的平面和垂直剖面形態,與層云有天壤之別。
圖5 典型積雨云的雷達基本反射率(左)及剖面(右)(填色方案同圖3,顏色越紅雨越大)
綜合現有的觀測手段漏掉一個積雨云的可能性幾乎沒有。一般說來,一個成熟的積雨云最小方圓也會有幾十公里,生命史最少也在幾十分鐘以上。我們的靜止氣象衛星時間分辨率是10分鐘左右,空間分辨率在這個緯度也有2公里,雷達時間分辨率6分鐘,空間分辨率在這個距離也以公里計。綜上,沒有積雨云的結論是可靠的。
即便是積雨云帶來的較強風雨天氣,大多也是很常見的,層云的帶來的風雨屬于很小的范疇。積雨云的降雨,小時雨強很容易就達到十幾毫米到幾十毫米,一般來說每小時上百毫米的,才有資格去談極端,而幾十毫米雨強的積雨云,在夏季的幾乎每一天,全國都大把抓,比如下圖的今天。
圖6 2021年6月12日13時30分紅外云圖
(黃色圓圈內放大即為圖3)
親歷者所說的冰雹是怎么回事?
我尊重這個說法,但從氣象資料和冰雹機理兩個角度,在我的知識范疇內確實無法找到可能性。或許出現了霰,就是比冰雹小的冰粒(直徑小于5毫米),它不需要積雨云。也可能是大風冷雨夾“飛沙走石”的效果所造成的錯覺。
2、這是一次中等冷空氣過程
圖1放大了很多看不遠周邊,請參照下圖7來看天氣大背景。實際上,這是一次典型的能帶來大風、降溫、降雨和局地沙塵天氣的大范圍冷空氣過程,早在5點鐘,地面冷空氣的前鋒已經移過了白銀,后面跟著的就是下著小雨的大片層云和層積云。國省市縣各級氣象部門預報預警的就是它,具體到強度,這次過程帶來了較大范圍的三種天氣:4-8℃的平均氣溫下降、平均4-6級陣風7-9級的偏北風、小雨部分地區中雨,以及西北地區局地的沙塵天氣。
圖7 2021年5月22日05時紅外云圖與地面6級以上陣風
3、11時至13時是事發地點的風雨最強時段
山上的雨和風的最大可能強度前面其實都說到了,山頭沒有測站,不知道準確值。不超過10毫米的總降雨量,最大8-9級的陣風,這是綜合了所有的技術手段后,推測的最可能情況,并且已經考慮了海拔的影響。
這樣級別的風雨,不算極端,但這個天氣過程中當地風雨最強的時段,正好就是中午前后,也就是第一梯隊從CP2到CP3的時段。
由于層云降雨也是有可能在時空分布不均勻的,因此假如這幾毫米的雨是在十幾分鐘內集中降下,那實際感受是夠得上大雨的,而8到9級的陣風,足以讓人立足不穩。
4、降溫時間倒掛以及位置空間轉換,導致降溫體驗“極端”
距離事發地點最近的,具備長時間歷史數據的氣象觀測站是西北方向約20公里的景泰站。下面全方位給出景泰站(海拔1631米)有關降溫的數據(所有溫度數值均為℃)。
1)日最高氣溫下降7.9:日最高氣溫是取當日凌晨2時至次日凌晨2時之間的最高氣溫,22日最高溫為18.3,21日為26.2。22日最高溫數值在前后一周的歷史同期(5月17-29日)最高氣溫中遠高于最冷的前10位(歷史第一2016年5月21日9.4,歷史第十1983年5月25日12.4)
2)日最低氣溫下降5.9:日最低氣溫取當日14時至次日14時之間的最低氣溫,22日最低氣溫6.5,21日最低12.4。22日最低氣溫數值在歷史同期最低氣溫中同樣遠高于最冷的前10位(歷史第一1959年5月21日為零下0.5℃,歷史第十1961年5月22日為2℃)
3)日平均氣溫下降6.8:日平均氣溫為08、14、20、02四個時次的氣溫平均值,22日平均氣溫12.9,21日平均氣溫19.7。22日平均氣溫同樣遠低于歷史同期極小值(歷史第一1959年5月20日5.6,歷史第十1961年5月20日9.3)
4)氣溫倒掛導致降溫體驗劇烈!
可以看出,前面三種氣溫值,其本身在歷史同期中遠不算極端冷,其下降幅度在5-8之間,只是中等。但是,由于降溫主要時段在上午,導致22日氣溫出現了時間上的倒掛,即最高氣溫出現在凌晨而最低氣溫出現在下午,造成22日14時氣溫較21日14時下降13.4℃!但是這其實在全國各地都很常見,只要冷空氣造成降溫在白天時段都容易出現。
5)位置轉換可能影響天氣體驗
即使風雨降溫是平穩的,身體從山下較暖到山上較冷、從河谷避風到山脊暴露的位置轉換,也可能加強了對風雨降溫的體驗,給人以天氣突然變化的感覺。想象一下從溫暖的房屋中開門走進凄風冷雨中。
總結與思考
1、要么強度極大,要么極為罕見,極端天氣理應至少具備其中一條。
2、在某些情況下,不極端的天氣也可以造成極端的影響,高影響天氣是合適的稱謂。
3、當今的人類確實有能力主宰很多事,但作為個體,當失去了現代文明的庇護(保暖的衣物、防風的房屋掩體、必要的信息和交通工具),暴露在天氣(大自然)面前時,是極為脆弱的,甚至較文明前的祖先更為脆弱。
后記:
自4月30日以來,面對接踵而至的天氣災難,思考了很多,甚至喚起了很多兒時的記憶。從業20年,其實經歷了很多帶來重災的天氣事件,這種情況卻是未有過的。我不知道,或許是寫作自媒體文章帶來的心理變化?而最近,這變化的心態,和出于敬畏逝去生命的謹言慎行,加上忙碌,似乎要逐漸將我的本沒有多少的寫作激情消耗了。
為了不被忘卻的紀念,我想還是應該寫下去,就從這一篇重新開始吧,爭取未來10天能完成強對流系列的后三篇。
---全文完---
公眾號:濤淘風云
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