封面新聞丨強降水“滯留”京津冀,臺風影響中的“列車效應(yīng)”是指啥?

2023-07-31 13:55:37 來源: 中國科技網(wǎng)綜合 點擊數(shù):

京津冀紅色預(yù)警繼續(xù) 應(yīng)急響應(yīng)升級

受今年第五號臺風“杜蘇芮”殘余環(huán)流北上影響,北方多地這兩天出現(xiàn)了大范圍的強降雨。

北京市氣象局30日18時發(fā)布稱,31日,北京繼續(xù)暴雨到大暴雨,強降雨持續(xù)時間長,局地雨強大,累積雨量極端性強,致災(zāi)風險高。北京市氣象臺首席預(yù)報員趙瑋介紹,受臺風減弱后的熱帶低壓與副熱帶高壓外圍暖濕氣流共同影響,30日傍晚至8月1日夜間,降雨持續(xù),全市累積降雨量將達“暴雨”量級,房山、門頭溝、昌平、石景山、豐臺、海淀、延慶、大興等區(qū)部分地區(qū)可達“大暴雨”量級。根據(jù)預(yù)報,北京此輪降水或?qū)⒊?0小時。

7月31日,北京降雨還在繼續(xù),給早高峰出行帶來不利影響。中國天氣網(wǎng)王曉 攝

強降水為何“滯留”京津冀

據(jù)中央氣象臺首席預(yù)報員方翀介紹,此輪降水以穩(wěn)定性降水為主,具有持續(xù)時間長、累計雨量大、致災(zāi)風險高等特點。臺風“杜蘇芮”殘余環(huán)流于29日夜間進入河南,繼續(xù)北上。此時,京津冀東部海上有副熱帶高壓盤踞西伸,西部則存在一個高壓脊逐漸東移,29日晚京津冀東西部兩個高壓打通,在華北北部形成“高壓壩”,攔截住“杜蘇芮”北上的腳步。

因此,“杜蘇芮”在華北到黃淮一帶的停留時間會增長,導致降雨過程持續(xù)時間長、累計雨量大。以北京為例,間歇性強降水過程將持續(xù)至8月2日早上,持續(xù)時間可能會超過70小時。

2023年7月30日,北京,城區(qū)上空堆積著厚厚的積雨云層。視覺中國供圖

多因素導致京津冀超長“列車效應(yīng)”

京津冀地區(qū)這次過程屬于長時間被固定天氣系統(tǒng)所影響,在氣象學上被稱作“列車效應(yīng)”。

什么是“列車效應(yīng)”?通俗來講,這就是降水云團“接上趟了”?!跋胂笠幌?,當一個人站在鐵道邊,一列火車經(jīng)過時,會有什么感受?”中國氣象科學研究院災(zāi)害天氣國家重點實驗室研究員孫繼松解釋說,“火車有很多節(jié)車廂,當其經(jīng)過時,肯定是很多節(jié)車廂一節(jié)一節(jié)地經(jīng)過。這如同排列成串的對流云降水,每一朵對流云(被稱為對流單體)都會產(chǎn)生短時強降水。當多個對流云團依次經(jīng)過某地時,其所產(chǎn)生的降水量累積起來,就會導致大暴雨,甚至特大暴雨?!?/p>

從云圖或雷達圖上看,強降雨云團像列車一樣一個接一個地經(jīng)過某一地區(qū),形成了“列車效應(yīng)”。

“列車效應(yīng)”是短時強降水與暴雨之間重要的聯(lián)系橋梁。從暴雨和短時強降水之間的區(qū)別看,短時強降水強調(diào)的是強度,暴雨則強調(diào)累計值,即累計降水量,而二者之間又是緊密相連的,這其中就有列車效應(yīng)的貢獻,可以說,短時強降水不一定形成暴雨,但在列車效應(yīng)下的短時強降水過程往往導致暴雨,甚至特大暴雨。

7月31日,北京降雨還在繼續(xù),給早高峰出行帶來不利影響。中國天氣網(wǎng)王曉 攝

氣象學上還有這些神奇效應(yīng)

在氣象學中,溫室效應(yīng)和蝴蝶效應(yīng)可能是最大眾化的術(shù)語了,前者普及率極高,老少都能說上一兩句;后者受到文化藝術(shù)乃至社會學青睞,外延極大豐富。氣象學的“效應(yīng)”,還有不少值得了解的。

·峽谷效應(yīng)

峽谷效應(yīng)示意圖。

風力為什么在“大風口”會突然加大?其實,這正是受到了“狹管效應(yīng)”(也稱“峽谷效應(yīng)”)的影響。狹管效應(yīng),又稱峽谷效應(yīng),當氣流由開闊地流入峽谷時,由于空氣質(zhì)量不能大量堆積,于是加速流過峽谷,風速增大,但當流出峽谷時,空氣流速又會減緩。說回到珠峰上的狹管效應(yīng),在北坳營地往上的7500米左右,受到地勢狹窄的影響,通過這里的風會明顯加大,風速最大可達12級。

·焚風效應(yīng)

視頻來源:天氣網(wǎng)

焚風是由于空氣作絕熱下沉運動時,因溫度升高濕度降低而形成的一種干熱風。它是山區(qū)特有的天氣現(xiàn)象,主要由于氣流越過高山后下沉所造成。當一團空氣從高空下沉到地面時,每下降1000米,溫度平均升高6.5℃。這就是說,當空氣從海拔四千至五千米的高山下降至地面時,溫度會升高20℃以上,使涼爽的氣候頓時熱起來,這就是“焚風”產(chǎn)生的原因。在我國各地也可以見到焚風的蹤影,如喜馬拉雅山、橫斷山脈、二郎山等高大山脈的背風坡,都有極為強烈的焚風效應(yīng)。

·雨影效應(yīng)

溫暖潮濕的空氣從海洋登上陸地,卻被迎面而來的高大山脈擋住去路。它隨著山的高度不斷攀爬,途中遇冷凝結(jié),降下雨雪。當終于越過山巔俯身向下時,它卻發(fā)現(xiàn)自己變成了被擰干的毛巾,不能再給山的這一側(cè)帶來豐富的降水??茖W家將這樣的現(xiàn)象形象地稱為“雨影效應(yīng)”。

加拿大洛基山脈最大國家公園:賈斯珀國家公園。視覺中國供圖

雨影效應(yīng)產(chǎn)生了截然不同的氣候生態(tài)景觀。如果自駕從美國蒙大拿州翻越落基山脈,在西側(cè),會看到綠色的山麓,巨大的黃松和落葉松,還有翱翔的白頭鷹、魚鷹;到了東側(cè),看到的景象變成了草原、鼠尾草、鹿和叉角羚。兩個看似全然不同的世界在落基山脈山頂相連。

·溫室效應(yīng)

溫室效應(yīng)是指投射陽光的密閉空間由于與外界缺乏熱交換而形成的保溫效應(yīng)。太陽的短波輻射可以透過大氣射入地面,地面增暖后放出的長波輻射卻被大氣中的二氧化碳等物質(zhì)吸收,使大氣變暖。引起溫室效應(yīng)的氣體,有二氧化碳、甲烷、各種氟氯烴、臭氧和水蒸氣等。

溫室效應(yīng)會導致地球冰川消退,海平面上升,氣候帶北移,引發(fā)生態(tài)問題。溫室效應(yīng)還會使局部地區(qū)在短時間內(nèi)發(fā)生急劇的天氣變化,導致氣候異常,造成高溫、熱浪、熱帶風暴,龍卷風等自然災(zāi)害加劇。

新聞多一點

除了杜蘇芮,還有這些北上“狠角色”

過去十年,我國也出現(xiàn)過不少登陸后繼續(xù)北上的臺風,為何北上臺風更易致災(zāi)呢?

北上臺風通常具有持續(xù)時間相對較長、影響范圍廣、更易致災(zāi)等特點。中國天氣網(wǎng)盤點臺風大數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),2013至2022年這十年中,有“梅花”“利奇馬”“溫比亞”“摩羯”等多個北上影響的臺風,它們都是登陸我國華東沿海后一路北上,波及江南、江淮、黃淮、華北甚至東北地區(qū),并給多地帶來“重創(chuàng)”。不僅如此,即使是未直接登陸我國的“巴威”“美莎克”“海神”,也曾攜風帶雨給東北地區(qū)帶來嚴重影響。

7月28日,工人在位于漳州市龍海區(qū)的G228國道一處路段扶正傾倒的行道樹。新華社記者 林善傳 攝

從統(tǒng)計來看,這些北上的臺風影響范圍廣、易給途經(jīng)省份帶來災(zāi)害。那為何北上臺風更易致災(zāi)?“地域差異是一個很重要因素?!敝袊鞖饩W(wǎng)氣象分析師王偉躍解釋,經(jīng)常受臺風影響的臺灣、廣東、廣西、福建、浙江、上海等地有豐富的防臺風經(jīng)驗,但北方許多地區(qū)臺風影響有限,當?shù)卦诜琅_風經(jīng)驗、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和臺風防災(zāi)意識上難免不足,因此臺風一旦登陸北上,更易致災(zāi)。

?(綜合科技日報、央視新聞客戶端、中國氣象等)

責任編輯:李夢一

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