许小峰
沸腾的​“干线” 精选
2021-6-9 22:37
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“干线”(Dry Line),也称露点锋(Dew-point Front),是分隔干湿气团的界面,其两侧温度差异并不明显,但湿度差异很大。干空气比湿空气密度大,向湿空气下方楔入,湿空气则沿界面爬升,造成不稳定能量聚集,易产生暴雨和强对流天气。

 

从全球范围看,露点锋天气并不少见,且会因不同干湿气团的差异而形成不同特征的天气。中国夏季的暴雨也常会在露点锋附近产生,北上的暖湿气团与干气团相遇,在北方冷空气并不活跃的条件下,受干热下垫面影响,南北气团的热力差异不明显,在交界面处形成一个湿度梯度远大于温度梯度的狭长不连续区。总体而言,中国这类系统的影响与常见的锋面天气有些类似,以区域性降雨为主,也会伴有强对流天气发生。

 

在美国,常会有另一类更为典型的露点锋系统发生,“干线”概念最初也是由此提出的。来自墨西哥海湾的暖湿空气从美国东南部向西移动,与来自美国西南沙漠地区的干热空气相遇,在干热特征与暖湿特征都较为典型的两股气团的交界面处温差很小,湿度变化却很显著,形成很强的露点温度梯度。在这种条件下,天气也会表现出更为强烈的不稳定性,除一般的锋面降雨外,还会伴随强风暴、雷电、冰雹、龙卷等剧烈强对流天气,破坏性也更大。

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53日,一次强雷暴袭击了美国得克萨斯州。风暴正是沿着干线形成、发展和移动的。干线两侧气团分界十分清晰,这类系统在得州一带的春季和夏季常会发生,伴随剧烈的强对流天气,引发严重灾害。美国国家海洋和大气管理局(NOAA)的静止对地观测气象卫星GOES-16(GOES East)GOES-17(GOES West)实时捕捉到了风暴的移动和发展,为天气预报员提供了重要帮助。

 

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通过云图信息可以清晰看到在干线上形成的超级单体风暴,气流呈涡旋状向上涌动翻滚,如同高温下沸腾的液体。NOAA的风暴预测中心则根据这些变化的监测信息判断雷暴的强度和影响,如可见光云图可以揭示对流云上部的砧状卷云羽流、超顶涌流及重力波等信息,反映出雷暴的强烈程度;通过红外信息则可以判断云顶温度,云顶越冷,说明雷暴对流越强;对闪电的监测也从另一个层面揭示了对流强度和可能产生的灾害,且闪电活动的快速增加通常先于龙卷风雷暴的发生。从卫星信息分析,仅53日一天,强风暴中心就捕获到了23次龙卷,后经核实确实发生了EF-2级以上的龙卷风。此次龙卷最大风速约60/秒,袭击了得州北部的百隆镇。

 

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不同性质的气团相遇,能在界面附近激发出如此剧烈的反应,是大自然中流体运动的内在规律和机制使然。这种在交界处易发生的不稳定运动并非在大气运动中独有,且也不仅限于自然界,在多变的世界中具有一定的普遍性,可能出现在社会、经济、文化、宗教等各个领域。与大气问题类似,要想避免剧烈的矛盾激化及产生难以把控的后果,事前有效监测、预警和事发后妥善应对,显然都是十分必要的。

《中国气象报》

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