“9點(diǎn)左右,我正在外面遛彎,突然就開(kāi)始電閃雷鳴,接著雨點(diǎn)落了下來(lái)?!奔易∥鞒菂^(qū)虎坊橋的靳先生表示,昨晚見(jiàn)狀后,他趕快往家趕,期間他看到不少私家車冒著風(fēng)雨疾行,當(dāng)時(shí)拇指大的雹子已經(jīng)落下來(lái)了。他剛走進(jìn)樓門,回身一看櫻桃大小的冰雹落得滿地都是。
剛剛過(guò)去的周末,北京頻頻被降水光顧,尤其是周日平谷、密云、朝陽(yáng)、順義等區(qū)出現(xiàn)了強(qiáng)冰雹天氣,最大冰雹直徑5厘米,不少車輛和農(nóng)業(yè)設(shè)施被砸損,甚至有人員被冰雹砸傷。
來(lái)自北京市氣象局的消息顯示,12日下午至夜間,北京大部分地區(qū)出現(xiàn)雷陣雨天氣,雨量分布極不均勻,東北部及通州北部達(dá)暴雨量級(jí),局地大暴雨。多區(qū)局地出現(xiàn)冰雹天氣。全市56個(gè)觀測(cè)站(占總數(shù)9.8%)雨量超過(guò)50毫米,7個(gè)觀測(cè)站(占總數(shù)1.2%)雨量超過(guò)100毫米。最大雨量出現(xiàn)在通州通順馬場(chǎng)139.9毫米。
罪魁禍?zhǔn)祝豪錅u
連續(xù)強(qiáng)對(duì)流天氣成因是什么?北京市氣象局分析表示,罪魁禍?zhǔn)渍歉呖绽錅u系統(tǒng),冷渦配合大氣中的水汽輸送,在不穩(wěn)定大氣層結(jié)條件下,形成了逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的螺旋雨帶,雨帶內(nèi)強(qiáng)烈發(fā)展的對(duì)流風(fēng)暴,給北京帶來(lái)了短時(shí)強(qiáng)降水、冰雹、雷暴大風(fēng)等強(qiáng)對(duì)流天氣。
冷渦為什么會(huì)形成暴雨?這是因?yàn)槔錅u中心氣溫明顯低于四周,因此冷渦在氣象學(xué)上也叫做“高空冷性的渦旋”。冷渦系統(tǒng)形成以后,高空氣溫變冷,增加了大氣環(huán)境的不穩(wěn)定條件,容易使對(duì)流發(fā)展,形成的暴雨,雷電、短時(shí)大風(fēng)、冰雹、短時(shí)強(qiáng)降水等強(qiáng)對(duì)流天氣,并伴有一定的氣象災(zāi)害。
▲昨晚(6月12日),通州區(qū)遭遇暴雨天氣(白繼開(kāi)攝)
以此次北京周末降雨來(lái)說(shuō),11日由于高空缺乏足夠干冷空氣介入,所以強(qiáng)對(duì)流天氣基本以短時(shí)強(qiáng)降雨為主,影響范圍也相對(duì)有限。
來(lái)到12日,由于冷渦旋轉(zhuǎn)過(guò)程中,高空帶來(lái)明顯的干冷空氣,造成高低空溫差進(jìn)一步加大,對(duì)流不穩(wěn)定層結(jié)急劇增強(qiáng),冰晶含量特別多,這樣的條件非常有利于冰雹形成,隨著對(duì)流風(fēng)暴迅速發(fā)展并加強(qiáng),造成北京地區(qū)多地出現(xiàn)明顯冰雹等災(zāi)害性天氣。
京城雷雨為何偏愛(ài)6月
冷渦暴雨,就是在冷渦控制下形成的暴雨。冷渦每年春末夏初在我國(guó)內(nèi)蒙古、東北地區(qū)出現(xiàn)頻率很高,經(jīng)常反復(fù)經(jīng)過(guò)或影響這一帶地區(qū)。有數(shù)據(jù)資料顯示,京津冀地區(qū)有一半以上的強(qiáng)天氣是在冷渦背景下發(fā)生的。
例如公眾熟悉的2012年7.21暴雨和2016年7.20暴雨,特別是前者,就是在冷渦東移的背景下產(chǎn)生的。
▲密云多地遭遇冰雹天氣襲擊
而對(duì)于平均年降水量不到800毫米的北京地區(qū)而言,6、7、8這三個(gè)月的降水量幾乎占了全年的大半,在這其中,6月往往是雷雨比例最高的月份,為何雷雨偏愛(ài)6月呢?這其實(shí)就與冷渦的影響有著密切的關(guān)系。
不同于7、8月份的雷雨天氣,受南邊暖濕氣流的影響,北京地區(qū)會(huì)出現(xiàn)全區(qū)一致性的降雨。6月的雷雨在冷渦的影響下,局地性降雨十分明顯。而且通常會(huì)伴有雷電、大風(fēng)、冰雹等天氣現(xiàn)象。
▲北京6月12日被冰雹砸損的車輛
事實(shí)上,此次北京周末降水就很好的體現(xiàn)了“局地性”這三個(gè)字,降水?dāng)?shù)據(jù)顯示,12日14時(shí)至13日08時(shí),全市平均降雨量為18.8毫米,但西北部地區(qū)降雨量只有6.4毫米,西南部地區(qū)更是只有1.0毫米,可以說(shuō)下了一場(chǎng)“假雨”,而降雨量最大的通州某地,則高達(dá)139.9毫米,高出平均值6倍多。
冷渦暴雨預(yù)報(bào)難度大
相對(duì)于其他天氣系統(tǒng),冷渦暴雨天氣具有性強(qiáng)、對(duì)流性強(qiáng)、降雨分散落區(qū)小、短時(shí)降水較強(qiáng)等高致災(zāi)性,例如這次周日的冰雹天氣,并沒(méi)有監(jiān)測(cè)出相關(guān)信息。因此冷渦暴雨的預(yù)報(bào)是有一定難度的。
中央氣象臺(tái)首席預(yù)報(bào)員孫軍解釋說(shuō),冷渦系統(tǒng)直徑范圍大多在500公里以上,因此造成的降水天氣在面上分布是很廣的,在這個(gè)系統(tǒng)里,冷熱對(duì)比比較強(qiáng),不穩(wěn)定狀態(tài)分布不均勻,觸發(fā)降水發(fā)生的觸發(fā)條件分布也不均勻,這就是冷渦暴雨局地性強(qiáng)的原因。
▲風(fēng)云衛(wèi)星圖顯示,盤踞在京津冀地區(qū)的冷渦已經(jīng)逐漸東移 (來(lái)源:中國(guó)氣象局)
“同一個(gè)系統(tǒng)影響下,可能河北下雨了,北京就沒(méi)有;北京北五環(huán)下了大雨,但南三環(huán)就是小雨?!币虼诉€需要通過(guò)衛(wèi)星觀測(cè)、雷達(dá)觀測(cè)等手段,加強(qiáng)預(yù)報(bào)短時(shí)臨近預(yù)報(bào)。
預(yù)報(bào)天氣,預(yù)報(bào)員還是基于數(shù)值預(yù)報(bào)進(jìn)行判斷,這也是天氣預(yù)報(bào)的基礎(chǔ)。其次才是根據(jù)冷渦產(chǎn)生降雨的概念模型,結(jié)合高低空配置進(jìn)行進(jìn)一步判斷。但數(shù)值預(yù)報(bào)是很復(fù)雜的,觀測(cè)數(shù)據(jù)的細(xì)微偏差,都會(huì)在日后的運(yùn)算計(jì)算中被放大,因此時(shí)效性越長(zhǎng)的預(yù)報(bào),可能誤差也就越大。
冷渦帶來(lái)并非只有壞天氣
冷渦天氣并非一定會(huì)帶來(lái)降雨,這取決于冷渦,更取決于低層天氣系統(tǒng)配合。從內(nèi)蒙、東北地區(qū)而來(lái)的冷渦到華北平原之后,在低層也伴有一個(gè)比較強(qiáng)的渦旋系統(tǒng)出現(xiàn),高低配合,才能造成滿足暴雨產(chǎn)生的天氣條件,另外還與降水產(chǎn)生的潛熱釋放有關(guān)。
如果沒(méi)有形成足夠的降水條件,冷渦會(huì)給人們帶來(lái)清爽的涼風(fēng),在夏季能夠驅(qū)散悶熱,在秋季則擅長(zhǎng)制造藍(lán)天白云的高顏值天氣,美顏指數(shù)五顆星。
北京每年夏秋之交時(shí),高空受東北冷渦的影響較大,高空受冷比較明顯,大氣的透明度非常高。而地面仍然主要是吹東南風(fēng),會(huì)從海洋帶來(lái)充足的水汽。這樣有利的水汽條件,加上夏季午后輻射加熱作用,容易形成對(duì)流,漂亮的淡季云和濃積云對(duì)流云也就應(yīng)運(yùn)而生了,容易形成藍(lán)天白云、秋高氣爽的好天氣。
▲冷渦影響給北京帶來(lái)的好天氣(供圖:趙天宇)
加強(qiáng)冷渦天氣預(yù)報(bào)預(yù)警,氣象部門也在積極開(kāi)展科研攻關(guān):2022年4月5日,中央氣象臺(tái)、沈陽(yáng)中心氣象臺(tái)、東北冷渦研究重點(diǎn)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合發(fā)布首期《東北冷渦監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)公報(bào)》,內(nèi)容包括路徑及強(qiáng)度的實(shí)況監(jiān)測(cè)、預(yù)報(bào)、及服務(wù)提示等,冷渦擁有了正式編號(hào),獲得了類似臺(tái)風(fēng)的隆重“待遇”。
這是國(guó)內(nèi)首次發(fā)布公報(bào),不僅對(duì)提升東北冷渦及其高影響天氣監(jiān)測(cè)、預(yù)報(bào)、服務(wù)能力具有重要價(jià)值意義,還對(duì)受冷渦影響區(qū)域防災(zāi)減災(zāi)、糧食安全氣象保障提供了有力支撐,邊研究、邊開(kāi)發(fā)、邊應(yīng)用,不斷提升預(yù)報(bào)技術(shù)能力。
來(lái)源:北京科技報(bào) 記者:趙天宇
(部分資料綜合自千龍網(wǎng)、北京日?qǐng)?bào)、中國(guó)天氣網(wǎng)等)