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相信很多人都有过这样类似的经历:晴朗的夏日午后,人们在树荫下休息乘凉,突然一阵大风刮起,黑云伴着隆隆的雷声迅速占领了整个天空,瓢泼大雨随之而下,窗户被冰雹打的劈啪作响,正当人们匆忙跑进室内,并以为大雨要持续很久时,雨声却逐渐减小,天空也开始慢慢放晴。这就是一种典型的强对流天气,来去匆匆,让人猝不及防。何谓强对流天气?这是一个我们应该知晓的问题。
1、强对流天气的定义
强对流天气是指发生突然、天气剧烈、破坏力极强,常伴有雷雨大风、冰雹、龙卷风、局部强降雨、飑线等强烈对流性灾害天气,是具有重大杀伤性的灾害性天气之一。
2、强对流天气的特点
局地性强。强对流天气常发生在对流云系或单体对流云块中,属于中小尺度天气系统,其空间尺度小,一般水平范围大约在十几公里至二三百公里,水平尺度一般小于200公里,有的水平范围只有几十米至十几公里。
持续时间短。从发生到结束有时只需要约为一小时至十几小时,较短的仅有几分钟至一小时。
要素变化强。强对流天气在短时间内会出现风力增大、降水增强、气温变化明显等情况。
3、强对流天气出现的时节。一般来说,南方要比北方来得早。一年之中多发生在春、夏、秋三季,而广东省全年都可能发生。由于需要上冷下暖的条件,强对流天气春夏之交发生概率最大,从南往北,华南3-4月份,江南4-5月份,华北5-7月份高发。暴雨强对流在盛夏高发,秋季发生的概率比春天低,而冬季发生的概率极低。
4、强对流天气的成因
强对流天气顾名思义就是空气强烈的垂直运动而导致出的天气现象。最典型的就是夏季午后的强对流天气:白天地面不断吸收太阳发出的短波辐射,温度上升,并且放出长波辐射加热大气。当近地面的空气从地球表面接受到足够的热量,就会膨胀,密度减小,并形成一个上升的湿热空气流。当上升到一定高度时,由于气温下降,空气中包含的水蒸气就会凝结成水滴。当水滴下降时,又被更强烈的上升气流携升,如此反复不断,小水点开始积集成大水滴,直至高空气流无力支持其重量,最后下降成雨。这是一种对流旺盛所致的热雷雨,其范围小而雨时短。
还有一种强对流天气是由于冷暖空气剧烈冲突、促使暖湿空气上升而致的降雨,其范围大,雨时也较长。
5、强对流天气的种类
强对流天气大体上可归纳为六类:飑线、龙卷风、冰雹、雷雨大风、短时强降水以及雷暴。
飑线。气象上所谓飑,是指突然发生的风向突变,风力突增的强风现象。而飑线是指风向和风力发生剧烈变动的天气变化带,沿着飑线可出现雷暴、暴雨、大风、冰雹和龙卷等剧烈的天气现象。它常出现在雷雨云到来之前或冷锋之前,春、夏季节的积雨云里最易发生。飑线多发生在傍晚至夜间。
龙卷风。它是一种强烈的、小范围的空气涡旋,是由雷暴云底伸展至地面的漏斗状云(龙卷)产生的强烈的旋风,其风力可达12级以上,最大可达100米/秒以上,一般伴有雷雨,有时也伴有冰雹。其形成和发展同飑线系统等没有本质上的差别,只是龙卷风更严重一些。
冰雹。它是从雷雨云中降落的坚硬的球状、锥状或形状不规则的固体降水。常见的冰雹大小如豆粒,直径2厘米左右,大的有像鸡蛋那么大(直径约10厘米),特大的可达30多厘米以上。通常产生在系统性的锋面活动或热带气旋登陆影响过程中,但也有局部性的。冰雹一般多出现在春夏之交。
雷雨大风。指在出现雷、雨天气现象时,风力达到或超过8级(≥17.2米/秒)的天气现象。有时也将雷雨大风称作飑。当雷雨大风发生时,乌云滚滚,电闪雷鸣,狂风夹伴强降水,有时伴有冰雹,风速极大。它涉及的范围一般只有几公里至几十公里。雷雨大风常出现在强烈冷锋前面的雷暴高压中。
短时强降水。它是指短时间内降水强度较大,其降雨量达到或超过某一量值的天气现象。这一量值的规定,各地气象台站不尽相同。
雷暴。当大气中的层结处于不稳定时容易产生强烈的对流,云与云、云与地面之间电位差达到一定程度后就要发生放电,有时雷声隆隆、耀眼的闪电划破天空,常伴有大风、阵性降雨或冰雹,因此雷暴天气总是与发展强盛的积雨云联系在一起。