在放上天氣圖表和數(shù)據(jù)之前,請?jiān)试S我先對此悲劇的相關(guān)死難者致哀。
昨日,甘肅通報(bào)山地越野賽事件調(diào)查結(jié)果,我想,是時(shí)候把天氣說一說了。我不會也無意在非天氣方面做任何評論,只把我掌握的主要天氣資料簡要、客觀的呈現(xiàn):“為什么調(diào)查結(jié)果里說是高影響天氣而不是極端天氣?”
1、沒有發(fā)生強(qiáng)對流天氣
強(qiáng)對流天氣是主要的局地強(qiáng)致災(zāi)天氣,近一個(gè)多月以來我國強(qiáng)對流天氣災(zāi)害確實(shí)頻發(fā),事件后網(wǎng)上有分析文章說事件天氣為強(qiáng)對流。今天我澄清一下:此事件中強(qiáng)對流天氣發(fā)生的可能性接近于零,若簡言之:并沒有。
為了分析山地馬拉松氣象資料,先將關(guān)鍵路徑在我們的業(yè)務(wù)平臺地形上對照還原如下,CP2至CP3間的山頭為事故區(qū)域。
圖1 山地馬拉松事故關(guān)鍵路段示意圖
(白色箭頭線為CP1至CP4,紅線段對應(yīng)事故山頭即賽段最高點(diǎn))
綜合分析衛(wèi)星云圖、雷達(dá)圖像以及周邊氣象觀測降雨量等資料,在事發(fā)地點(diǎn)與時(shí)段,以及擴(kuò)大至周邊和前后數(shù)小時(shí),均未發(fā)現(xiàn)積雨云——強(qiáng)對流天氣的制造者。
圖2選取了關(guān)鍵時(shí)段資料作為代表:1)、結(jié)合可見光和紅外圖像展示的云形,以及紅外圖像表現(xiàn)的云頂高(很低),可以判定這里出現(xiàn)過積雨云的可能性接近于零,降雨是由雨層云和層積云造成。2)、事故區(qū)域(藍(lán)色圓圈)內(nèi)沒有氣象觀測站,周邊測站的小時(shí)降雨強(qiáng)度和當(dāng)日總降雨量幾乎都在1毫米以下,僅事故區(qū)域東側(cè)測站(紅色圓圈內(nèi))小時(shí)雨強(qiáng)2到3毫米,總降雨量7毫米左右,主要時(shí)段在11時(shí)至13時(shí)。
東部測站降雨與事故區(qū)域(兩地相距約10余公里)的最強(qiáng)降雨應(yīng)是同一云團(tuán),由于是雨層云和層積云混合云團(tuán)降雨,因此雨強(qiáng)不會大。考慮到事故區(qū)域?yàn)楦吆0紊筋^,合理推算最大小時(shí)雨強(qiáng)和總降雨量會稍大,但應(yīng)都在10毫米以下。
圖2 5月22日11時(shí)30分可見光(左)及紅外(右)云圖
圖中綠色數(shù)字為11時(shí)至12時(shí)降雨量(毫米)風(fēng)桿為此時(shí)段內(nèi)6級以上陣風(fēng)
紅色箭頭線為CP1至CP4路線如圖1白線,藍(lán)色圓圈內(nèi)為事故山頭,紅色圓圈為周邊測得的最大降雨量站點(diǎn),兩地相距十多公里
同時(shí)刻的雷達(dá)回波如下圖3所示,典型的雨層云降雨,總體很弱,推算多為小雨或零星小雨。
圖3 5月22日11時(shí)30分蘭州雷達(dá)0.5度仰角雷達(dá)基本反射率(左)及垂直剖面(右),左圖黃圈內(nèi)為白銀周邊地區(qū),白色線條為右圖剖面區(qū)域
對照下圖會更容易理解,圖4給出了典型的積雨云在可見光圖像與紅外圖像的樣子:可見光上積雨云一般對應(yīng)最白亮的團(tuán)云,而在紅外云圖上,積雨云會非常紅,因?yàn)樯蠄D2與圖4同用一個(gè)染色方案——越高的云頂越紅。
圖4:典型的積雨云可見光(左)與紅外(右)圖像
同樣作為對照,圖5展示了一個(gè)典型的普通積雨云在雷達(dá)圖像上的平面和垂直剖面形態(tài),與層云有天壤之別。
圖5 典型積雨云的雷達(dá)基本反射率(左)及剖面(右)(填色方案同圖3,顏色越紅雨越大)
綜合現(xiàn)有的觀測手段漏掉一個(gè)積雨云的可能性幾乎沒有。一般說來,一個(gè)成熟的積雨云最小方圓也會有幾十公里,生命史最少也在幾十分鐘以上。我們的靜止氣象衛(wèi)星時(shí)間分辨率是10分鐘左右,空間分辨率在這個(gè)緯度也有2公里,雷達(dá)時(shí)間分辨率6分鐘,空間分辨率在這個(gè)距離也以公里計(jì)。綜上,沒有積雨云的結(jié)論是可靠的。
即便是積雨云帶來的較強(qiáng)風(fēng)雨天氣,大多也是很常見的,層云的帶來的風(fēng)雨屬于很小的范疇。積雨云的降雨,小時(shí)雨強(qiáng)很容易就達(dá)到十幾毫米到幾十毫米,一般來說每小時(shí)上百毫米的,才有資格去談極端,而幾十毫米雨強(qiáng)的積雨云,在夏季的幾乎每一天,全國都大把抓,比如下圖的今天。
圖6 2021年6月12日13時(shí)30分紅外云圖
(黃色圓圈內(nèi)放大即為圖3)
親歷者所說的冰雹是怎么回事?
我尊重這個(gè)說法,但從氣象資料和冰雹機(jī)理兩個(gè)角度,在我的知識范疇內(nèi)確實(shí)無法找到可能性。或許出現(xiàn)了霰,就是比冰雹小的冰粒(直徑小于5毫米),它不需要積雨云。也可能是大風(fēng)冷雨夾“飛沙走石”的效果所造成的錯(cuò)覺。
2、這是一次中等冷空氣過程
圖1放大了很多看不遠(yuǎn)周邊,請參照下圖7來看天氣大背景。實(shí)際上,這是一次典型的能帶來大風(fēng)、降溫、降雨和局地沙塵天氣的大范圍冷空氣過程,早在5點(diǎn)鐘,地面冷空氣的前鋒已經(jīng)移過了白銀,后面跟著的就是下著小雨的大片層云和層積云。國省市縣各級氣象部門預(yù)報(bào)預(yù)警的就是它,具體到強(qiáng)度,這次過程帶來了較大范圍的三種天氣:4-8℃的平均氣溫下降、平均4-6級陣風(fēng)7-9級的偏北風(fēng)、小雨部分地區(qū)中雨,以及西北地區(qū)局地的沙塵天氣。
圖7 2021年5月22日05時(shí)紅外云圖與地面6級以上陣風(fēng)
3、11時(shí)至13時(shí)是事發(fā)地點(diǎn)的風(fēng)雨最強(qiáng)時(shí)段
山上的雨和風(fēng)的最大可能強(qiáng)度前面其實(shí)都說到了,山頭沒有測站,不知道準(zhǔn)確值。不超過10毫米的總降雨量,最大8-9級的陣風(fēng),這是綜合了所有的技術(shù)手段后,推測的最可能情況,并且已經(jīng)考慮了海拔的影響。
這樣級別的風(fēng)雨,不算極端,但這個(gè)天氣過程中當(dāng)?shù)仫L(fēng)雨最強(qiáng)的時(shí)段,正好就是中午前后,也就是第一梯隊(duì)從CP2到CP3的時(shí)段。
由于層云降雨也是有可能在時(shí)空分布不均勻的,因此假如這幾毫米的雨是在十幾分鐘內(nèi)集中降下,那實(shí)際感受是夠得上大雨的,而8到9級的陣風(fēng),足以讓人立足不穩(wěn)。
4、降溫時(shí)間倒掛以及位置空間轉(zhuǎn)換,導(dǎo)致降溫體驗(yàn)“極端”
距離事發(fā)地點(diǎn)最近的,具備長時(shí)間歷史數(shù)據(jù)的氣象觀測站是西北方向約20公里的景泰站。下面全方位給出景泰站(海拔1631米)有關(guān)降溫的數(shù)據(jù)(所有溫度數(shù)值均為℃)。
1)日最高氣溫下降7.9:日最高氣溫是取當(dāng)日凌晨2時(shí)至次日凌晨2時(shí)之間的最高氣溫,22日最高溫為18.3,21日為26.2。22日最高溫?cái)?shù)值在前后一周的歷史同期(5月17-29日)最高氣溫中遠(yuǎn)高于最冷的前10位(歷史第一2016年5月21日9.4,歷史第十1983年5月25日12.4)
2)日最低氣溫下降5.9:日最低氣溫取當(dāng)日14時(shí)至次日14時(shí)之間的最低氣溫,22日最低氣溫6.5,21日最低12.4。22日最低氣溫?cái)?shù)值在歷史同期最低氣溫中同樣遠(yuǎn)高于最冷的前10位(歷史第一1959年5月21日為零下0.5℃,歷史第十1961年5月22日為2℃)
3)日平均氣溫下降6.8:日平均氣溫為08、14、20、02四個(gè)時(shí)次的氣溫平均值,22日平均氣溫12.9,21日平均氣溫19.7。22日平均氣溫同樣遠(yuǎn)低于歷史同期極小值(歷史第一1959年5月20日5.6,歷史第十1961年5月20日9.3)
4)氣溫倒掛導(dǎo)致降溫體驗(yàn)劇烈!
可以看出,前面三種氣溫值,其本身在歷史同期中遠(yuǎn)不算極端冷,其下降幅度在5-8之間,只是中等。但是,由于降溫主要時(shí)段在上午,導(dǎo)致22日氣溫出現(xiàn)了時(shí)間上的倒掛,即最高氣溫出現(xiàn)在凌晨而最低氣溫出現(xiàn)在下午,造成22日14時(shí)氣溫較21日14時(shí)下降13.4℃!但是這其實(shí)在全國各地都很常見,只要冷空氣造成降溫在白天時(shí)段都容易出現(xiàn)。
5)位置轉(zhuǎn)換可能影響天氣體驗(yàn)
即使風(fēng)雨降溫是平穩(wěn)的,身體從山下較暖到山上較冷、從河谷避風(fēng)到山脊暴露的位置轉(zhuǎn)換,也可能加強(qiáng)了對風(fēng)雨降溫的體驗(yàn),給人以天氣突然變化的感覺。想象一下從溫暖的房屋中開門走進(jìn)凄風(fēng)冷雨中。
總結(jié)與思考
1、要么強(qiáng)度極大,要么極為罕見,極端天氣理應(yīng)至少具備其中一條。
2、在某些情況下,不極端的天氣也可以造成極端的影響,高影響天氣是合適的稱謂。
3、當(dāng)今的人類確實(shí)有能力主宰很多事,但作為個(gè)體,當(dāng)失去了現(xiàn)代文明的庇護(hù)(保暖的衣物、防風(fēng)的房屋掩體、必要的信息和交通工具),暴露在天氣(大自然)面前時(shí),是極為脆弱的,甚至較文明前的祖先更為脆弱。
后記:
自4月30日以來,面對接踵而至的天氣災(zāi)難,思考了很多,甚至喚起了很多兒時(shí)的記憶。從業(yè)20年,其實(shí)經(jīng)歷了很多帶來重災(zāi)的天氣事件,這種情況卻是未有過的。我不知道,或許是寫作自媒體文章帶來的心理變化?而最近,這變化的心態(tài),和出于敬畏逝去生命的謹(jǐn)言慎行,加上忙碌,似乎要逐漸將我的本沒有多少的寫作激情消耗了。
為了不被忘卻的紀(jì)念,我想還是應(yīng)該寫下去,就從這一篇重新開始吧,爭取未來10天能完成強(qiáng)對流系列的后三篇。
---全文完---
公眾號:濤淘風(fēng)云
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