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龙卷风背后

2018-11-05 09:42:28

龙卷风背后

当地时间5月20日下午,毁灭性的龙卷风横扫美国中部俄克拉荷马市和周边城镇,所经之处化为废墟,包括一间医院和至少两所学校。至少91人遇难,其中有20名儿童。经过一晚上,“该地区第二天遭遇龙卷风袭击的风险依然很高。”美国国家海洋与大气管理局(NOAA)位于俄克拉荷马州诺曼市的风暴预测中心说。

处在俄克拉荷马市大都会区南缘的摩尔镇(Moore)受到严重的破坏,救援人员不得不吃力地跨过满是残骸的街道,避开掉下来的高架电线,去解救那些被瓦砾困住的人。

《纽约时报》报道称,袭击摩尔镇的这场龙卷风“方圆大概有一英里”,还有媒体目测其宽度接近两英里。它在地面上逗留了40分钟之久,行经路径大概有32公里,而大多数龙卷风仅在地面停留几分钟。它的威力也十分强大。美联社报道,这股龙卷风以每小时199英里(约等于320公里)的速度向上卷拔。

“龙卷风谷”

龙卷风已不止一次给摩尔镇带来惨痛的回忆。可能因为这个小镇正坐落在所谓的“龙卷风谷”(Tornado Alley)的正中央——这片并没有官方定义的地带是龙卷风经常造访的地方,它北至得克萨斯州,南到达科塔州,以东是密西西比河,西面是落基山脉。1999年5月3日,美国历史上强大的一场龙卷风降临摩尔镇,其风速达到了每小时302英里,被美国国家气象局(隶属于NOAA)称作是“以任何方法衡量,都堪称史上发现的近地球表面的强大风”。那场灾难夺走了36个人的生命。

龙卷风为什么频频袭击这片区域?简单地说,北上的墨西哥湾暖湿空气与大陆上的干热空气以及在北太平洋形成、翻越落基山脉向东挺进的干冷空气在这里剧烈交锋,强烈的空气对流为雷暴的形成创造了条件。一种被称作“超级单体”(supercell)的的雷暴可能随之诞生——这种雷暴的破坏力尤其强大,通常表现为猛烈而又旋转的上升气流伴随着强劲的下沉气流。龙卷风往往就是出现在这两大空气活动交锋的锋面。

尽管气象学家没有完全掌握为什么有些“超级单体”会产生龙卷风,有些不会,但已经明确的是,强烈的雷暴让“超级单体”更有可能出现,“超级单体”又让龙卷风更有可能出现。因此,强烈雷暴频发的地区,往往有更多龙卷风。

地球上75%的龙卷风发生在北美。按每平方英里计,俄克拉荷马州是美国遭遇龙卷风袭击次数第五多的州,而在意义上,它被袭击的次数仅排在得克萨斯州、堪萨斯州和佛罗里达州之后。

但需要指出的是,没有那个地区一定会有龙卷风降临,即使是坐落在“龙卷风谷”中心的地区。在科学家标注的80年内龙卷风降临次数分布密集的地区,像今天这种级别的龙卷风,一个世纪的时间里也仅发生了4次。

16分钟前启动预警

美国国家气象局将这场龙卷风的损害程度初步定为至少EF4,也就是说其时速在166英里至200英里之间(约合267公里至322公里)。目前美国采用“改进型藤田级数”(Enhanced Fujita,EF)来划分龙卷风的强度等级。但这个标准存在一些争议,因为龙卷风的破坏性还取决于灾区的建筑情况,后者不一定完全符合研究者界定的程度。影响龙卷风破坏力的因素除了风的强烈程度外,还包括它的广度、落点及停留在地面上的时间。

不过,EF4和EF5级的龙卷风只要降落在居民区附近且在近地面停留那怕一秒钟时间,都有可能是毁灭性的。许多人认为,随着对这次灾难评估工作的继续展开,政府将把对它的界定提高至EF5级。EF4级及更大强度的龙卷风在美国出现的几率仅有百分之几。

龙卷风今后会越来越频繁吗?美国国家气象局的回答是:不会,高级别的龙卷风更不会。“过去55年,高强度龙卷风的频率几乎没有增加的趋势。”该部门指出。人们感到它出现的次数多了,或许是因为现在对它的报道多了,而且人口增加,发现它的几率也高了。

“如今,基本上整个美国的人口分布都十分合理,或至少在NOAA的多普勒天气雷达系统覆盖之下。即使是没有人目击到的龙卷风,国家气象局也能对它进行现代的破坏情况分析,以确定它是否造成了破坏,它的强度有多大。”气象局解释,“但过去对龙卷风的记录和当今的记录存在差异,给龙卷风发生的长期行为或模式等问题带来了很多不确定性。”

尽管人口增加,但龙卷风的致命率不必然上升。在被龙卷风袭击过的地区,更好的预测和预警系统已经大大减少了每百万人口的伤亡率和整体罹难人数。

这次摩尔镇的提前预警系统也按预期发挥了作用。国家气象局位于诺曼市的办公室说,预警在龙卷风降临前16分钟启动,根据NOAA的记录,这比目前的平均提前预警时间提早3分钟。

摩尔镇这样描述他们的应急程序:“平时,我们的应急管理工作人员与位于诺曼的国家气象局预测办公室密切合作。他们的人将根据雷达信息和来自我们这边的实地恶劣天气观察员的汇报信息发出警告。因此,当克里夫兰县签发灾情警报时,我们的EOC(紧急控制中心)的工作人员通常要在决策过程中发挥作用。如果EOC的工作人员决定风暴的情况会直接影响摩尔镇,我们就会激活本地的预警系统,包括户外警笛系统和中断有线电视。国家气象局的官员也将触发NOAA气象广播的警报,当地电视台等媒体同时播出警告。”但一个普遍的问题在于,有人可能无法立刻听到或看到预警,这减少了他们的避难时间。

我们对龙卷风的预测程度如何?或许更应该问的是,我们能提前多少知道?预报员往往在龙卷风着陆前15分钟左右才能清楚地知道龙卷风正在形成。历史数据可以告诉我们的是,龙卷风虽然全年都有可能发生,但5月和6月是频发的时间,而且多地发生在当地时间下午5点至6点之间,再没有更精确的信息。

本报 兰晓萌 编译自美国《纽约时报》、《大西洋月刊》和科学杂志《史密森尼杂志》

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