今年3月以来,强对流天气肆虐我国南方地区,多地遭雷雨、大风、冰雹袭击,最大风力达15级,最大冰雹直径达40毫米,广东、广西、福建等地受灾严重。3月20日,广东东莞遭受了强龙卷风冰雹袭击,造成9人死亡200余人受伤。
强对流天气具有怎样的特点?为何今年强对流天气如此严重?我国的防灾减灾应急体系能否应对灾难性天气?在多发重发的强对流天气面前又该如何防御?记者采访了来自气象、公共安全、城市规划等不同领域的科学家,为我们解读。
雷雨大风、冰雹、龙卷风——
强对流是剧烈的灾害性天气
强对流天气是气象灾害中历时短、天气剧烈、破坏性强的灾害性天气。世界上把它列为仅次于热带气旋、地震、洪涝之后第四位具有杀伤性的灾害性天气。
“强对流天气是对应一般性对流天气而言,一般性对流天气是指打雷、闪电、下阵雨,没有什么危害;强对流天气是指伴有雷雨大风、冰雹、龙卷风、局部强降雨或者强雷电的天气,易造成灾害。”国家气象中心强天气预报中心研究员郑永光介绍,强对流天气的主要特点是突发性强、破坏力大、局地性强、发生空间范围小、持续时间短。
从气象学来说,强对流天气发生于中小尺度天气系统,空间尺度小,一般水平范围大约在十几公里至二三百公里,有的水平范围只有几十米至十几公里。其时间短暂并带有明显的突发性,约为一小时至十几小时,较短的仅有几分钟至一小时。它常发生在对流云系或单体对流云块中。强对流天气来临时,经常伴随着电闪雷鸣、风大雨急等恶劣天气,致使房屋倒毁,庄稼树木受到摧残,电信交通受损,甚至造成人员伤亡等。
强对流天气近来缘何频频“造访”我国?
“和历史上比较,今年的强对流天气来得偏早、灾害偏重。”郑永光说,3月份以来,我国发生的强对流天气有5次,第一次是在3月10日、第二次是3月12日至14日,第三次是19日至20日,第四次是22日至24日,第五次是25日至26日。期中,最强的一次是3月19日至20日。
郑永光分析认为,今年的大气环流近期比较稳定,总的来说,北方的冷空气活动比较频繁,南方暖湿空气活动比较频繁,冷暖空气在江南和华南一带有交集,二者相遇之后就导致强对流天气的发生。如3月19日至20日,由于冷暖空气都比较强,强对流天气的发生也格外强烈。
来得快,去得快——
强对流天气预报难预警更难
强对流天气虽然可怕,但如果可能科学预报预警,就能最大程度减轻损失,缘何我们在强对流天气面前仍然感觉难以应对呢?
这首先是因为强对流天气预报难。“由于强对流天气是突发性、局地性比较强的天气,它的预报总的来说在世界上都是一个难题。”郑永光介绍,我国一直在深入研究强对流发生发展的规律和基理,努力提高强对流天气的预报水平,但总的,还难以满足需求,离国际先进水平还有一定的差距。
强对流天气这种尺度小又迅速发展的系统,在气象学上来讲是预报的难点。不仅是我国,包括世界各地,对于强对流天气信息的捕捉也还不够全面,人类对强对流天气的认识和了解,还存在一定的局限性。即便是在天气监测预报水平发达的美国,强对流天气预报准确率也只有20%。
郑永光介绍,目前,我国对于强对流天气能做到提前三天左右预报,对于强对流天气影响某个城市、某个地点的过程,可做到提前24小时获知。但对于非常局地的强对流天气,即便是在一天之内仍然难以做出预报,只有到了非常临近,比如即将发生2小时至3小时前,才能准确预报到具体区域、影响程度如何。对于更强的强对流天气,以龙卷风来说,其时间、空间随机性较强,目前绝大多数的气象探测设备和探测系统都无法有效监测,所以对3月20日发生在东莞的龙卷风,只能做到提前20分钟至30分钟预报。冰雹的预报也存在着类似的困难。预兆着冰雹出现的特征容易被强降水、雷雨大风等天气特征所掩盖,这增加了预报的难度。
正因为预报难,强对流天气提前预知的时间有限,强对流天气的预警显得更为困难。清华大学公共安全研究院副院长、教授袁宏永认为,目前预警信息发布所采用的手段虽几乎涵盖了所有信息传播方式,如短信、广播、电视、室外大屏幕、网络等,但从科研角度来说,没有一种手段能够解决所有的问题,任何预警方式都难以覆盖到所有群体。“比如短信尽管一秒钟可以发送几千、几万条,它要覆盖一个大区域内几十万、上百万甚至上千万的人,就需要一个相当长的时间段。如果是没有手机的人或者是盲人,短信预警就失效了。电视、网络等方式也都存在各自的缺陷。所以我们只能综合运用多种方式来预警,但从技术上来说并没有完全解决预警信息发布的问题。”
袁宏永提出,由于我国应急体系建设还只是初步建成,广大的县级、乡级应急体系建设才刚刚开始,是薄弱环节,需要在城镇化建设中注意提高城镇安全防控的能力。
完善应急,强化意识——
强对流天气应对防御待加强
2012年7月21日,北京暴雨成灾,山区出现泥石流,城市遭受内涝,伤亡惨重。短时强降雨造成的城市内涝不仅发生在北京,在全国不同地区的多个城市都在上演。
城市究竟该如何防范强对流天气带来的灾害影响?
“为什么城市一遇暴雨就内涝成灾、交通瘫痪?这一定不仅是管网系统出了问题,而是整个城市本身的问题。比如大部分城市都是硬铺装,水不能渗,只能快排,比如许多城市在快速发展中,对既有的排水系统造成了破坏,大量泄洪区填的填、平的平,大面积缩小。”中国城市规划设计研究院水务与工程院副院长、教授级高级工程师谢映霞认为,城市在极端天气面前暴露出的问题,有的是设计理念的问题,也有建设过程的问题,还有城市管理中的问题。只有树立建设城市、管理城市的正确理念,从规划开始系统地解决,才能增强城市防范应对极端天气的能力。
3月22日至23日,强对流天气袭击湖南,一位长沙在校大学生在突如其来的暴雨中掉下无井盖的下水道身亡。谢映霞强调,类似的悲剧已经多次发生,这充分说明应对灾害性天气时,城市应急管理的重要性。“灾害面前,损失是可以尽量减少的,比如去年7月北京暴雨,广渠门立交桥下有人在车内溺亡,许多大城市汲取教训,水积到一定深度的时候就封路,在立交桥前设立标识,天津遭遇暴雨、上海被台风袭击遇强降雨的时候,就没有人死亡。”
“当前,我国的应急体系可以说已初步建成。”袁宏永介绍,从纵向来看,包括从国务院应急办,带各个省、市、县应急办的体系,从横向来看,在国家级层面上有28个和应急相关的部委,包括气象局、水利部、国土资源部、国家地震局、安监总局等,在各个省市,也建立了以应急办作为枢纽由相关厅局组成的应急体系。
袁宏永说,气象部门获知强对流天气后会作出气象预警,政府应急部门收到气象预警后,要判断是否需要采取、采取什么样的进一步措施。简单地说,如果强对流天气发生在无人也无关键设施的荒漠,也许就不需要采取措施;如果强对流天气发生在城市会引起内涝,发生在山区会引起滑坡、泥石流,那么就需要协同多个相应专业部门,包括地质、国土、水利、安监、卫生、公安等等,采取相应专业应对措施。
“问题在于,从确认强对流天气发生到事件发生,时间较短,而我们的应急反应,需要在极其有限的时间内完成,如果没有做好反应,承灾载体就会受到损害。”袁宏永认为,正因为目前气象预报水平有限,后续应对的流程就更应当科学高效,需要在最短时间内做好分析判断作出应对,而这也是应急平台科技工作者努力的方向。
应当说,无论是城市规划和建设的科学性,还是政府有关部门的应急管理,还是应急科技水平的提升,我国都还有待进一步加强。与此同时,尽快提升公众的安全意识同样重要。
“我们每个人首先要认识到,强对流极端天气存在风险,要有避险意识。”郑永光介绍,针对强对流天气的不同表现形式,需要采取不同的避险措施,强对流天气中的强雷电雷击,容易导致伤亡,所以要尽量避免到空旷的地方去、尽量不要站在大树下;短时强降雨在山区易造成山洪和泥石流灾害,需注意及时向高处移动;遭遇冰雹则应尽量待在户内,如在户外也不要在高楼屋檐下,烟囱、电线杆或大树底下躲避冰雹;而遇到大风或龙卷风时,要注意远离易折断的树木、广告牌以及危房等。