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飑线 (biāoxiàn)知识来了,我要考考你

桂粤科普
桂林理工大学教师,三年科普中国优秀信息员、广东科学传播达人。
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飑线含义:

也称不稳定线或气压涌升线,中尺度天气之一,是一种范围较小、生命史较短的气压和风的不连续线。飑线是由许多雷暴单体(其中包括若干超级单体)侧向排列而形成的强对流云带,其水平尺度长、宽均约几十至上百公里,持续时间几小时至十几小时。“飑线”出现时通常伴有雷暴、大风(或龙卷风)、冰雹等,能量大,破坏力较强。

飑线特征:飑线前天气较好,多为偏南风,且在发展到成熟阶段的飑线前方常伴有中尺度低压。飑线后天气变坏,风向急转为偏北、偏西风,风力大增,飑线之后一般有扁长的雷暴高压带和一明显的冷中心,在雷暴高压后方有时还伴有一个中尺度低压,由于它尾随在雷暴高压之后,故称之为“尾流低压”。飑线沿线到后部高压区内,有暴雨、冰雹、龙卷等天气。

产生条件:(1)必要条件具有不同特征的两个气团相互碰撞是飑线形成的必要条件。最常见的情况是冷气团与暖气团碰撞,但也有的时候是干空气与湿空气碰撞。无论在哪种情况下,高空中都会有风切变。相邻的两股风方向和速度都不同时,就会发生风切变。它可以使上升的空气离开云顶。大多数飑线开始于干燥、密度较大的冷空气。(2)其他条件飑线虽属中尺度天气系统,但其形成和发展与一定的大尺度天气形势有关。主要发生在地面冷锋前100~500公里的暖区内。飑线产生于强烈位势不稳定的层结中(见大气静力稳定度)。这种不稳定层结,多数是由中层或高层冷平流叠加在低层暖湿气流之上所致。飑线与高空急流也有一定的联系,多发生于急流区或风的铅直切变较大的区域。

形成过程:飑线是排列成带状的雷暴群。一种范围较小、生命史较短、气压和风的不连续线。其宽度由不及一千米至几千米,最宽至几十千米,长度一般由几十千米至几百千米,维持时间由几小时至十几小时。飑线出现非常突然。飑线过境时,风向突变,气压涌升、气温急降,同时,狂风、雨雹交加,能造成严重的灾害。北半球温带地区,飑线前多偏南风,线后转偏西或偏北风,飑线后的风速一般为每秒十几米,强时可超过40米/秒。飑线前天气较好,降水区多在飑线后。飑线两侧温差可达10℃以上。

飑线多出现在高空槽后和冷涡的南或西南方;有时出现在高空槽前、副热带高压西北边缘的低空西南暖湿气流里;少数飑线产生于台风前部的倒槽或东风波里。从相应的地面形势看,大部分飑线与锋面活动有关,主要发生在地面冷锋前100~500千米的暖区内。飑线产生于强烈不稳定的气流中,与高空急流也有一定的联系,多发生于急流区或风的铅直切变较大的区域。

与冷锋区别:飑线处于雷暴云下沉冷空气的前缘,空间结构和冷锋酷似,都是冷暖空气的分界面,过境时都伴有风向急转,风力猛增,气温下降,气压上升,加之它又常出现在冷锋附近,因此,容易把它与冷锋混淆。尽管飑线与冷锋有不少相似之处,但也有很大差异,故又常将飑线称为“伪冷锋”或“假冷锋”。二者的主要区别在于:

1.冷锋是两种不同性质气团的分界面,是大尺度系统,而飑线则是在同一气团内部形成和传播的中尺度系统;2.飑线附近的天气现象比冷锋天气剧烈得多,气象要素的变率也比冷锋附近的大得多;3.飑线的移速一般比冷锋要快,有时甚至比冷锋快2~3倍;4.飑线强度有明显的日变化,而冷锋没有。

【练习】在气象上,飑线是指范围小、生命史短、气压和风发生突变的狭窄强对流天气带。它来临时会出现风向突变、风力急增、气压猛升、气温骤降等强天气现象。从天气雷达图上看,飑线就像糖葫芦一样,穿起一串雷暴或积雨云。在飑线附近,除了风、气压、气温的猛烈变化外,通常还可能伴有雷电,暴雨、冰雹和龙卷风等剧烈的天气过程。图3为飑线示意图,图4为飑线形成示意图。

(1)推测飑线常发生的季节和天气条件。(5分)

(2)据图描述飑线形成过程。(3分)

(3)请分析飑风给人类活动带来的危害。(3分)

(4)请为应对飑风带来的危害提出建议。(4分)

【参考答案】

(1)多发生在炎热的夏季。发生前多为晴热天气,气温较高,风力微弱,风向杂乱,空气湿度大,天气闷热,具备雷雨条件,且多发生在下午至晚上。

(季节判读正确得2分,天气条件答对3点得3分,共5分)

(2)在晴热天气,由于冷暖气团相遇,或干湿空气碰撞;高空中相邻的两股风,方向和速度均不同时,产生风切变;风切变使上升的空气离开云顶,进而形成强风、雷暴、冰雹等强对流天气。(每点1分,共3分)

(3)飑线可能带来大风,破坏基础设施;飑线可能带来短时强降雨,引发城市内涝;飑线可能带来冰雹天气,造成农业生产受损;飑线可能带来雷暴天气,危害人们生命财产。(每点1分,答对3点得3分)

(4)加强对飑线系统的监测和预报;提高人们对飑线的认识及防护意识;建立健全飑线预警机制;完善基础设施(如城市排水系统、防风系统、防雷设施),增强应对自然灾害的能力。(每点1分,共4分)

【解析】1考查飑线的发生。春、夏季强对流天气较多;它来临时会出现风向突变、风力急增、气压猛升、气温骤降等强天气现象,类似冷锋过境的天气变化,降水主要集中在锋后。2考察飑线的形成过程。根据图片中的形成过程合理描述即可3 考察飑线的危害。飑线过境使得气象要素值发生剧烈变化,比如温度骤降、气压涌升、风向突变和风速快速增大等,具有巨大破坏力,会造成人员伤亡和财产损失4 考察飑线的预防。飑线风力较大,结合防风措施即可。比如植树,巩固建筑物,窗户贴米字胶布,减少外出,拔掉电器插头等(答案合理即可)

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