根據(jù)上海氣象部門的消息,9月20日下午15時(shí)45分左右,在上海市青浦區(qū)夏陽(yáng)街道青南錦苑以南,城南村路、G50滬渝高速城南村橋區(qū)域出現(xiàn)了比較強(qiáng)烈的龍卷風(fēng)天氣。從一些網(wǎng)友拍攝的視頻畫面顯示 ,只見(jiàn)在一片灰暗的天空中,呈現(xiàn)出明顯的龍卷風(fēng)形態(tài),大風(fēng)所波及的范圍也比較廣泛,畫面呈現(xiàn)出一片壓抑和恐怖之感。
幸運(yùn)的是,經(jīng)過(guò)當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)部門的排查,此次強(qiáng)龍卷風(fēng)并沒(méi)有造成人員傷亡和房屋倒塌。大家知道,臺(tái)風(fēng)“普拉桑”才剛剛從上海登陸,在向西北挺進(jìn)的過(guò)程中逐漸消散。那么,為什么臺(tái)風(fēng)過(guò)后,仍然會(huì)發(fā)生強(qiáng)度比較大的龍卷風(fēng)呢?
龍卷風(fēng)的形成機(jī)理
龍卷風(fēng)是一種相當(dāng)猛烈的天氣現(xiàn)象,其形成機(jī)理主要涉及復(fù)雜的大氣動(dòng)力學(xué)過(guò)程。
龍卷風(fēng)的形成通常需要滿足以下基本條件:
空氣濕熱且非常不穩(wěn)定:這是龍卷風(fēng)形成的基礎(chǔ)條件。高溫高濕的不穩(wěn)定氣團(tuán)中,空氣擾動(dòng)得非常厲害,上下溫度差相當(dāng)懸殊,導(dǎo)致冷空氣急劇下降,熱空氣迅速上升,形成強(qiáng)烈的對(duì)流。
大氣中有塔狀積雨云形成:積雨云是龍卷風(fēng)的重要載體。隨著對(duì)流的發(fā)展,水蒸氣不斷上升并凝結(jié)成云,當(dāng)云團(tuán)內(nèi)部上下溫差減小,對(duì)流越來(lái)越激烈時(shí),云團(tuán)逐漸變大并發(fā)展為積雨云。
高空風(fēng)和低空風(fēng)方向相反:這種垂直風(fēng)切變是龍卷風(fēng)形成的必要條件。高空急流等天氣系統(tǒng)帶來(lái)的不同方向的風(fēng)速和風(fēng)向變化,使得低層空氣和高層空氣之間產(chǎn)生強(qiáng)烈的切變,有利于形成旋轉(zhuǎn)的氣流。
龍卷風(fēng)的形成過(guò)程,可以概括為以下幾個(gè)階段:
強(qiáng)烈上升氣流的產(chǎn)生:地面上的水吸收熱量變成水蒸氣升到天空的蒸汽層上層。可蒸汽層上層溫度低,水蒸氣體積變小、比重變大,就又下降了。蒸汽層下面溫度高,下降的時(shí)候會(huì)吸熱,然后再上升,碰到冷的又下降,這樣來(lái)來(lái)回回就形成了強(qiáng)烈的上升氣流。
旋轉(zhuǎn)氣流的形成:上升氣流在對(duì)流層的中部開(kāi)始打轉(zhuǎn),形成了中尺度的氣旋。隨著中尺度氣旋朝著地面發(fā)展和往上伸展,它自己變得越來(lái)越細(xì),也越來(lái)越強(qiáng)。在氣旋里面形成一小塊增強(qiáng)輻合的地方,這就是最初的龍卷。
龍卷風(fēng)的生成:龍卷核心里的旋轉(zhuǎn)強(qiáng)度大到能讓龍卷一直延伸到地面。當(dāng)正在發(fā)展的渦旋到達(dá)地面的高度時(shí),地面的氣壓一下子就降得很低,地面的風(fēng)速一下子就升得很快,這樣就形成了龍卷風(fēng)。
龍卷風(fēng)和臺(tái)風(fēng)的關(guān)系
龍卷風(fēng)和臺(tái)風(fēng)之間確實(shí)存在一定的關(guān)系,但這種關(guān)系并不是直接的因果關(guān)系,而是基于它們共同的大氣動(dòng)力學(xué)背景和條件。
從大氣動(dòng)力學(xué)背景看,龍卷風(fēng)和臺(tái)風(fēng)都是大氣中的強(qiáng)烈旋轉(zhuǎn)氣流現(xiàn)象,都涉及到空氣的不穩(wěn)定、對(duì)流、渦旋等過(guò)程。同時(shí),兩者都需要一定的大氣不穩(wěn)定性和強(qiáng)烈的對(duì)流活動(dòng)作為前提條件。臺(tái)風(fēng)的形成需要廣闊的熱帶或副熱帶海洋,而龍卷風(fēng)則可以在陸地或水面上形成,但通常與積雨云緊密相關(guān)。
從相互作用與影響看,一方面臺(tái)風(fēng)能夠引發(fā)龍卷風(fēng)。臺(tái)風(fēng)在移動(dòng)過(guò)程中,其外圍的強(qiáng)風(fēng)、降雨和不穩(wěn)定的大氣條件有時(shí)可以誘發(fā)龍卷風(fēng)。特別是在臺(tái)風(fēng)深入陸地后,與陸地上空較冷的空氣相遇,可能產(chǎn)生強(qiáng)烈的對(duì)流和切變風(fēng),從而有利于龍卷風(fēng)的生成。這種現(xiàn)象在珠三角等地勢(shì)平坦地區(qū)尤為常見(jiàn)。
另一方面,龍卷風(fēng)也會(huì)對(duì)臺(tái)風(fēng)產(chǎn)生影響:雖然龍卷風(fēng)通常對(duì)臺(tái)風(fēng)的整體結(jié)構(gòu)和路徑影響較小,但在極端情況下,多個(gè)龍卷風(fēng)同時(shí)發(fā)生或連續(xù)發(fā)生可能對(duì)臺(tái)風(fēng)的外圍氣流產(chǎn)生一定影響,但這種影響相對(duì)較小且難以準(zhǔn)確量化。
從尺度和范圍看,二者又有很明顯的差別。比如臺(tái)風(fēng)是一個(gè)大尺度的熱帶氣旋系統(tǒng),其影響范圍可達(dá)數(shù)百甚至上千公里;而龍卷風(fēng)則是一種小尺度的強(qiáng)風(fēng)旋渦,其影響范圍通常只有幾公里到幾十公里。
臺(tái)風(fēng)“普拉桑”剛過(guò)為何上海會(huì)發(fā)生強(qiáng)龍卷?
通過(guò)以上的分析,我們不難看出,臺(tái)風(fēng)雖然剛剛過(guò)境,但對(duì)龍卷風(fēng)的形成也會(huì)起到重要的推動(dòng)作用,主要體現(xiàn)在:
殘余環(huán)流作用:臺(tái)風(fēng)“普拉桑”雖然中心已移入江蘇境內(nèi),但其尾部殘余環(huán)流仍然對(duì)上海及周邊地區(qū)產(chǎn)生顯著影響。這種殘余環(huán)流攜帶了大量的水汽和不穩(wěn)定能量,為龍卷風(fēng)的生成提供了有利條件。
氣流切變與對(duì)流加強(qiáng):臺(tái)風(fēng)在移動(dòng)過(guò)程中,其外圍環(huán)流與周圍大氣環(huán)境發(fā)生相互作用,產(chǎn)生復(fù)雜的氣流切變。這種切變有利于對(duì)流活動(dòng)的加強(qiáng)和旋轉(zhuǎn)氣流的形成,為龍卷風(fēng)的生成提供了動(dòng)力條件。
從上海本身的自然地理?xiàng)l件看:上海地區(qū)地勢(shì)平坦,且處于東亞季風(fēng)區(qū),在夏季和夏秋交替季節(jié)具有氣溫高、濕度大的特點(diǎn),而且作為大都市,在中心城區(qū)具有明顯的熱島效應(yīng),使得城區(qū)上方大氣的不穩(wěn)定性明顯增強(qiáng)。這樣的氣候、地形和熱島效應(yīng)多因素疊加,加劇了城市上空空氣的對(duì)流和運(yùn)動(dòng),為龍卷風(fēng)的生成提供了有利環(huán)境。
以上這些就是針對(duì)臺(tái)風(fēng)“普拉桑”過(guò)境上海后,上海城區(qū)出現(xiàn)強(qiáng)龍卷的原因,同時(shí)也是當(dāng)?shù)貧庀蟛块T提醒除了青浦區(qū)外,寶山區(qū)、閔行區(qū)、崇明區(qū)等地近期也有發(fā)生龍卷風(fēng)可能的原因,這些地區(qū)的人們要提前做好應(yīng)對(duì)的準(zhǔn)備。
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