臨桂氣象站風(fēng)速折線圖
3月21日當(dāng)晚，臨桂氣象站值班室的鐵皮墻被大風(fēng)吹破。
受大風(fēng)影響，樹木倒伏，房屋受損。圖片由李向紅提供
圖為廣東省佛山市龍卷風(fēng)研究中心工作人員赴臨桂現(xiàn)場調(diào)查時航拍的受災(zāi)區(qū)域。
新聞回放 3月21日21時前后，廣西壯族自治區(qū)桂林市臨桂區(qū)遭雷雨大風(fēng)、冰雹襲擊。
臨桂區(qū)國家氣象站測得當(dāng)天21時13分，最大陣風(fēng)60.3米/秒，也就是17級。
這是廣西歷史上前所未有的狂風(fēng)，超過2014年超強(qiáng)臺風(fēng)“威馬遜”在潿洲島創(chuàng)下的紀(jì)錄59.4米/秒。
60.3米/秒意味著什么？
超過51米/秒就是超強(qiáng)臺風(fēng)的最大平均風(fēng)速。超過60米/秒和時速250公里的動車相差無幾。
這一數(shù)據(jù)甚至令很多業(yè)內(nèi)專家吃驚。
內(nèi)陸桂林，怎么會有如此猛烈的大風(fēng)呢？究竟發(fā)生了怎樣的天氣現(xiàn)象？會不會是儀器的誤讀呢？
■數(shù)據(jù)
首先從觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷。3月21日21時左右，臨桂氣象站測得的風(fēng)速有明顯的線性增加過程。21時8分，測得17.4米/秒；9分，32米/秒；10分，34米/秒；11分，34米/秒；12分，44.7米/秒；13分，60.3米/秒；之后的14分降至22.8米/秒。
且當(dāng)天桂林有5個國家級氣象站出現(xiàn)大風(fēng)（超過17米/秒）。周邊區(qū)域站也測得超過20米/秒的大風(fēng)。
桂林市氣象臺臺長李向紅認(rèn)為，從線性增加過程來看，風(fēng)速測量值是較為合理可信的。
再來看氣壓，低氣壓意味著風(fēng)暴來襲，氣壓差決定了風(fēng)的大小。21時9分氣壓為980百帕，12分下降為
977百帕，但13分氣壓出現(xiàn)缺測，14分?jǐn)?shù)據(jù)恢復(fù)正常，升高為983百帕。
廣西壯族自治區(qū)氣象局的探測裝備專家分析缺測原因，認(rèn)為氣壓儀一分鐘采集30個數(shù)值，氣壓陡降陡升，采樣差值大，采集器認(rèn)為這是錯誤的數(shù)值，就按缺測進(jìn)行了質(zhì)控。
盡管有缺測，但前后的數(shù)據(jù)說明，氣壓在3分鐘內(nèi)下降3百帕，又在兩分鐘內(nèi)上升6百帕。巨大的氣壓差能夠證明發(fā)生了非常猛烈的大風(fēng)。
■現(xiàn)場
現(xiàn)場受災(zāi)的情況又如何呢？臨桂氣象站周邊學(xué)校門窗被整體刮飛，擺渡車被刮得滿地跑，有的房頂被掀翻，操場圍欄向不同方向倒伏。
臨桂觀測站建在一座小山包上，海拔約是220米，周圍的地面海拔高度在160米左右，受地形作用，平時的風(fēng)就比較大。
氣象站的百葉箱被掀翻。臨時值班室的鐵皮房墻面被刮破，風(fēng)從值班室西北面吹進(jìn)來，把一張桌子吹了出去，滾到了山下。
觀測場的百葉箱朝東南方向倒伏，觀測場所在小山之下的樹木倒向有一定輻散狀（從中心向四周）；在距離觀測站約800米的地方，出現(xiàn)了小范圍的樹木輻合（從四周向中心）倒伏。
李向紅介紹，三四月是廣西冷暖交匯最激烈的季節(jié)，從現(xiàn)場情況判斷，這是一次范圍尺度很小、非常局地的強(qiáng)對流天氣。
■探因
如果數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，出現(xiàn)這么強(qiáng)的風(fēng)是什么原因呢？
在中國氣象局氣象干部培訓(xùn)學(xué)院教授俞小鼎記憶中，近二十年，對流型大風(fēng)沒有如此高的數(shù)據(jù)。他說，雖然特征不是很清楚，但雷達(dá)圖上有下?lián)舯┝鞯暮圹E，與現(xiàn)場直線型大風(fēng)相印證，初步判斷可能有下?lián)舯┝鳌?/span>
下?lián)舯┝鞫喈a(chǎn)生于發(fā)展成熟的強(qiáng)雷暴云之中，是一種局部性的強(qiáng)下沉氣流，通常表現(xiàn)為一束強(qiáng)烈的氣流從天空沖向地面，看起來就像一枚從天空投向地面的炸彈。接觸地面后，氣流會向四面八方擴(kuò)散，但一般以向雷暴云前進(jìn)方向擴(kuò)散為主。
2015年因下?lián)舯┝鞫恋?ldquo;東方之星”客輪，當(dāng)時測得瞬時風(fēng)速32米/秒至38米/秒；去年北京下?lián)舯┝髟斐梢蛔娝狗?，測得20.8米/秒瞬時風(fēng)速。
但這都離60.3米/秒有巨大差距。俞小鼎認(rèn)為，雷達(dá)回波圖上還能看出中氣旋環(huán)流。中氣旋和下?lián)舯┝鳢B加，會使風(fēng)力更強(qiáng)。
中氣旋是對流風(fēng)暴中幾千米到十幾千米尺度的小尺度渦旋，是可能孕育龍卷風(fēng)的一種天氣系統(tǒng)。而強(qiáng)龍卷的風(fēng)力能達(dá)到每秒八九十米。
廣東省佛山市龍卷風(fēng)研究中心首席研究員黃先香赴現(xiàn)場進(jìn)行了災(zāi)情調(diào)查。她也判斷是一次范圍為1公里以內(nèi)的下?lián)舯┝魉隆３霈F(xiàn)小范圍樹木輻合倒伏的地方恰好對應(yīng)了雷達(dá)圖上中氣旋的位置，據(jù)此推斷出現(xiàn)小型龍卷的可能性較大。李向紅也認(rèn)為，大風(fēng)原因是下?lián)舯┝?，且不排除伴有小型龍卷。但遺憾的是，由于是夜間且下雨，沒有相關(guān)天氣視頻加以佐證。
■設(shè)備
盡管數(shù)據(jù)監(jiān)測和現(xiàn)場災(zāi)情都可以證明風(fēng)異常大，但大到超過60米/秒，有沒有可能是測風(fēng)儀出現(xiàn)誤差呢？
臨桂雖然是國家氣象站，但由于不沿海，并未使用強(qiáng)風(fēng)型測風(fēng)儀，而使用普通型風(fēng)速傳感器。臨桂所使用的普通測風(fēng)儀出廠參數(shù)顯示，60米/秒的大風(fēng)為可信范圍內(nèi)的最高值。強(qiáng)風(fēng)型傳感器測量范圍會更高一些，通常為80米/秒至90米/秒。
據(jù)北京市氣象探測中心檢定與供應(yīng)科科長范雪波介紹，部分氣象設(shè)備廠家沒有風(fēng)洞試驗(yàn)室，而是使用轉(zhuǎn)盤機(jī)械原理，模擬進(jìn)行檢定。氣象部門大多建有專門的風(fēng)洞試驗(yàn)室，模擬真實(shí)大風(fēng)，和廠家檢定形成雙重保障，例如北京的風(fēng)洞試驗(yàn)室會模擬70米/秒大風(fēng)，檢定儀器是否合格。
廣西的風(fēng)洞試驗(yàn)檢定的最大值為30米/秒。這雖然足以保證儀器在平時大風(fēng)天的準(zhǔn)確性，但沒有為準(zhǔn)確測得60.3米/秒提供雙重保障。
不過，專家基本認(rèn)定數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，因?yàn)榕R桂國家氣象站還有一套備份測風(fēng)儀，相距幾米。另一套測風(fēng)儀測得59.5米/秒的風(fēng)速。兩者出現(xiàn)幾乎相同的“誤讀”，是非常小概率的事件。
編輯的話
極端天氣研究，小尺度不“小”
探究60.3米/秒，不是對數(shù)據(jù)的好奇，而是本著科學(xué)的態(tài)度，還原一次發(fā)生在內(nèi)陸的極端風(fēng)災(zāi)。首先應(yīng)有一套科學(xué)的判別方法，確認(rèn)數(shù)據(jù)真實(shí)。如果數(shù)據(jù)確認(rèn)無誤，記錄下如此罕見的大風(fēng)，且沒有造成人員傷亡，實(shí)屬“幸運(yùn)”。
盡管監(jiān)測網(wǎng)不斷加密，但小尺度的極端天氣幾乎難以被直觀記錄。2016年“6·23”鹽城龍卷風(fēng)事件，阜寧縣新溝鎮(zhèn)測得34.6米/秒（12級）大風(fēng)，射陽海河鎮(zhèn)測得27.9米/秒（10級）大風(fēng)。但那次龍卷風(fēng)事后被判定為EF4級，風(fēng)力超過17級。這說明，現(xiàn)代觀測儀器并沒有直接記錄到17級風(fēng)，而是通過受災(zāi)情況和雷達(dá)等觀測手段進(jìn)行推算。
為何直接記錄更為重要呢？有這樣一個案例，去年2月14日，貨輪 Alam Seri從新西蘭出發(fā)，17日不慎鉆進(jìn)了臺風(fēng)“吉塔”中。安全靠岸后，氣象專家上船收集數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)實(shí)際監(jiān)測的數(shù)據(jù)和當(dāng)時通過衛(wèi)星推算的數(shù)據(jù)有較大誤差?？雌饋硎滦?，意義卻重大。氣象專家利用衛(wèi)星宏觀地監(jiān)測臺風(fēng)，但衛(wèi)星探測距離地表5000米以下的天氣系統(tǒng)，會出現(xiàn)誤差。AlamSeri“陰差陽錯”，讓氣象界獲取了“吉塔”內(nèi)部豐富的氣象數(shù)據(jù)。
這些直接觀測數(shù)據(jù)一方面能夠印證雷達(dá)、衛(wèi)星等觀測手段的準(zhǔn)確性，幫助數(shù)值模式進(jìn)行微尺度的天氣模擬，另一方面能夠在應(yīng)用層面發(fā)揮更大價值，提高工程防災(zāi)減災(zāi)標(biāo)準(zhǔn)，在工程風(fēng)險評估時給出更合理的建議。
傷亡慘重的極端天氣事件大多會成立調(diào)查組，而那些沒有造成人員傷亡，卻被儀器直接記錄下的極端天氣，同樣應(yīng)該被調(diào)查還原。不放過每一次極端天氣研究，不是因?yàn)槁柸寺犅労臀矍?，而是為了幫助人們避免類似?zāi)害。
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瞬時大風(fēng)的世界紀(jì)錄保持者是1996年4月4日在澳大利亞巴羅島測得的113.2米/秒。世界氣象組織經(jīng)過嚴(yán)密的審核，于2010年確認(rèn)了該風(fēng)速取代1934年美國華盛頓山103.3米/秒的原紀(jì)錄。氣象專家認(rèn)為，這股極端陣風(fēng)的背后驅(qū)動力應(yīng)該是“奧利維亞”熱帶氣旋。
