[科普中国]-山区暖季强对流及预防

一般来说，进入6月份，北方雷阵雨天气开始活跃。特别是山区复杂的地形条件，下垫面受热程度不均匀，往往形成许多局地热力环流叠加到大尺度上升运动中，形成局部强雷电、短时大风、冰雹，甚至龙卷等强对流天气。例如，2004年6月24日发生在张家口市蔚县山区的强对流降水，造成一煤矿被淹导致20多人遭遇矿难的惨剧。那么，强对流天气是如何形成的？怎样才能有效地防御？
强对流天气就是指雷雨中伴随出现的强雷电、短时大风、冰雹，甚至龙卷等灾害天气，这些天气往往混杂在一起出现，所谓的“电闪雷鸣、暴风骤雨”就是对这种天气形象描述。其实这几种强烈灾害天气，都是雷雨云的产物。在气象学中将云分为三族十属二十九类，而能够造成电闪雷鸣，狂风暴雨的只有积雨云。积雨云产生需要几个条件，简单归纳为动力条件和热力条件。
动力条件就是有天气系统影响，例如锋面、气旋、冷涡等大尺度天气背景，而仅靠大尺度天气系统虽然可以产生雷雨天气，但强度一般较弱。但是如果遇到山区复杂地形的强迫抬升作用，会使上升运动加强。另外，积雨云要想强烈发展，热力条件往往起着非常重要的作用。连续多日的晴热高温，如果水汽条件较好，维持一段“闷热”天气，不稳定能量就会充分积累，大气变得非常不稳定。一旦冷空气影响，不稳定能量就会被触发释放，形成局部强烈上升运动。云团迅速发展，电荷、水滴、冰雹在云中会相继产生，云中或云地产生电位差，当电位差达到一定程度时，就会产生放电，瞬间燃烧空气，空气迅速膨胀，发出闪电和雷声。闪电的电压很高，约为1亿至10亿伏特，一个中等强度雷暴的功率可达一千万瓦，相当于一座小型核电站的输出功率。其次，云中通过贝吉龙效应产生冰晶，冰晶又不断地碰撞并长成冰雹，一旦云中上升运动托不住时，降落到地面就产生冰雹灾害。无论是冰雹还是较大的降水，都会由于降水物的拖拽作用，形成强烈的下沉气流，气流到达地面后向四周迅速扩散，产生短时间的大风天气。另外，云中有时会出现强烈旋转的斡旋漏斗伸展到地面，形成龙卷风。
认识强对流天气发生的机理，对我们科学预防强对流突发性灾害有很大帮助。遇到雷雨天气，首先要做好雷电灾害的防御。尽量减少外出，关闭门窗、切断电源、不要打手机、接电话、不要洗澡；如果在外面，赶快躲到有防雷设施的建筑物或汽车内，千万不要到树下、电杆下、塔吊下躲雨；在空旷场地不要打伞，不要把农具、羽毛球拍、高尔夫球杆等扛在肩上等。其次，还要做好可能出现强降水以及可能引发的洪涝灾害的预防。不能在桥下、低洼地、河道停留；还要防范山洪泥石流、塌陷等灾害。第三，还要做好冰雹灾害预防。及时躲到结实建筑物内，如在野外空旷处，要将手护住头部。第四，也要做好大风的预防。雷雨天气来临前或发生时，往往风很大，所谓的“山雨欲来风满楼”，就是这种天气规律的生动写照。因此，要远离高大建筑物，一些悬挂广告牌、玻璃等物体容易被风吹落。如野外遇到龙卷风要双手抱头就地蹲在低洼处，以免被抛到空中的石块等坚硬物体砸伤。
总之，强对流天气具有突发性强、历时短、强度大特点，而且是北方山区暖季较为频发、容易造成人员伤亡和巨大财产损失的主要灾害天气。因此，掌握了强对流天气特点后，一旦看到气象部门预报雷雨天气或发布雷电预警信号后，不要仅仅防御雷电，一定要同时做好雷雨大风、冰雹、局部强降水可能引发洪涝、塌陷等灾害预防。因为，雷电最先在云内出现，为我们监测和发布预警提供的时间较长；而冰雹、强降水是对流云强烈发展产物，一旦监测到云中冰雹、强降水后离天气发生已经很近了，给我们发布预警的时间很短。所以，了解灾害天气，科学防御，将能够有效地保护人生安全和极大地减轻财产损失。