辽宁开原遭遇龙卷风：预警预报仍是世界难题

■本报见习记者 韩扬眉

7月4日早间5时，辽宁省气象局发布消息称，受东北冷涡以及蒙古气旋前侧低压带共同影响，7月3日17时50分左右，铁岭开原市遭遇历史罕见龙卷风天气。气象数据显示，在龙卷风出现的时间段，开原国家气象观测站的极大风速为23.0米/秒，风力达到9级。另据相关部门表示，龙卷风造成的人员伤亡和财产损失情况正在统计中，现场救援正有序进行，同时也在组织专家紧急分析成因。

龙卷风是迅速旋转的空气柱。该空气柱可接触到地面形成柱状涡旋并带来大风，甚至暴雨和冰雹等天气，因此也称龙卷风。其可造成每秒100米以上风力，威力强、破坏性大。

据气象专家介绍，龙卷风属局地性、小尺度、突发性的强对流灾害天气。只有在极不稳定的雷暴天气下，大气才会发生空气强烈对流运动。

事实上，龙卷风天气在历史上很少见。2016年6月23日，江苏阜宁曾发生“EF4级”的强龙卷风事件，被认为是中国有记录以来最重要的龙卷风事件之一。

那么，龙卷风是如何发生的？中国科学院大气物理研究所研究员高守亭从动力学角度分析指出，龙卷风发生通常需要两个条件：一是地表温度升高，导致大气不稳定而产生强烈的上升气流；二是垂直方向的气流与水平方向的切变风相互作用，形成不断辐合加强的涡度。

“我国龙卷风多发生在苏北，河南中东部以及广东佛山、湛江一带，在美国多发生在俄克拉荷马州及周边地区，这些都是相对较平坦的地区。”高守亭告诉《中国科学报》，较为平坦的地方其下层容易因为热力差异而造成明显的空气辐合，再加之因大气中低层强风切变而造成上升运动产生局地对流，进而发展成龙卷风。而山区因地形不平坦，热力效应变化大，不易形成系统规模化的切变风。

东北平原地区也易形成龙卷风。中国气象局气象探测中心研究员李峰告诉《中国科学报》，东北地区地处中纬度，一般水汽条件较差，但其大气温度的垂直温差较大，低层和深层的垂直风切变较强。其形成的龙卷风通常以大风为主，伴有冰雹等灾害。

另外，在时间上，龙卷风天气多半发生在夏季，因地表温度较高易产生气流上升。事实上，今年5月，铁岭市气象局便发布了2019年首个高温橙色预警信号，铁岭县国家观测站数据显示各地最高气温均突破了历史极值。

龙卷风威力大、破坏性强，那么如何才能掌握“御龙”之道？高守亭表示，目前主要通过雷达探测实现对龙卷风的监测预警。当雷达上显示钩状回波信号，就说明未来有可能发生龙卷风天气。不过，目前雷达只能实现提前30分钟以内的预测。

他坦承，时至今日，人们仍不清楚龙卷风的生消机理、形成原因和条件等，这些科学问题都还需要进一步探讨。此外，龙卷风的预报难度也很大，甚至尚没有一个数值模式能够准确预报龙卷风。

主要原因在于，龙卷风发生范围小，从几米到2000米，而且从发生到消散的时间短，大部分龙卷风的“生命”只有10分钟到1小时。这些特点使得现有的探测仪器无法对其准确观测。

“对龙卷风的预警预报依然是一个世界难题。要提升龙卷风预警时间和准确性，必须重视探测设备仪器的研发，只有看得见，才能做好预警预报，就像看病一样。此外，还需要发展计算机、卫星等各种技术手段。”高守亭说。

李峰也表示，要加强科学研究，提高对龙卷风的结构、活动规律的认知，完善龙卷风的精细结构及预报概念模型；尽快建立我国龙卷风的监测预警业务流程和标准规范，科学有序地开展监测预警服务。

《中国科学报》 (2019-07-05 第1版 要闻)