一、美國肯塔基州慘遭重創(chuàng),EF4級龍卷風數(shù)分鐘摧毀整鎮(zhèn)
當?shù)貢r間5月16日晚間,美國肯塔基州小鎮(zhèn)倫敦(London)在短短幾分鐘內(nèi)遭遇毀滅性風暴打擊,一場強度初步評估為EF4級(即風速可達267-322公里每小時)的巨型龍卷風如同天神之鞭,在鎮(zhèn)區(qū)橫掃而過,將大量建筑夷為平地。居民原本熟悉的街區(qū)頃刻之間變得面目全非,房屋、車輛、甚至一些堅固的混凝土結(jié)構(gòu)都未能幸免。
據(jù)初步統(tǒng)計,這場龍卷風已造成至少24人死亡,還有多人失蹤,是自2021年12月橫掃美國中部四州的大規(guī)模龍卷風事件以來,最致命的單個龍卷風災難。現(xiàn)場照片顯示,整個鎮(zhèn)區(qū)像是被炸彈炸過一樣,瓦礫堆積如山,街道斷裂,電線桿傾倒,道路不復存在。救援人員在災區(qū)一片狼藉中展開緊急搜救,而當?shù)匾残歼M入緊急狀態(tài),動員所有可調(diào)資源進行人員搜救和基礎設施搶修。
龍卷風肆虐過程中,其路徑在森林區(qū)開辟出一條長約60多英里(約96公里)、寬1英里(約1.6公里)的“死亡走廊”,數(shù)萬棵成年喬木被連根拔起或直接折斷,大片綠地變成荒蕪的棕褐色創(chuàng)傷帶,仿佛一只巨獸橫穿林野留下的痕跡。對于龍卷風頻發(fā)的美國中部地區(qū)來說,春季本就是高發(fā)期,但這次龍卷風的威力和突然性讓人措手不及,再度警醒人們:氣候系統(tǒng)的極端變化正在變得越來越不可預測、越來越猛烈。
二、極地冷渦與南部熱浪交鋒,強對流系統(tǒng)引爆超級龍卷風
很顯然,這場引發(fā)慘劇的龍卷風是大氣層中一場精密卻危險的劇烈沖突的產(chǎn)物。從500百帕天氣圖分析可以看到,引發(fā)肯塔基州龍卷風的根源,是一股從北美極地渦旋中分裂出來的冷渦系統(tǒng)。這個冷渦在中高緯度急劇下潛,在地面誘發(fā)出氣旋系統(tǒng),并迅速發(fā)展為強烈的對流風暴。在這個過程中,南部原本已經(jīng)積蓄已久的極端熱浪也被動出擊——強盛的冷渦如同風扇吸氣,將南部炎熱潮濕的空氣向北拉拽,形成一個劇烈的冷暖空氣對撞帶。
這種大范圍、快速匯聚的冷熱空氣交界處成為超級雷暴系統(tǒng)孕育的溫床,而在這種環(huán)境中形成的強雷暴群又進一步增強對流上升運動。當這些氣團遭遇復雜的地形起伏與劇烈的垂直風切變時,極端龍卷風便自然而然地爆發(fā)了。
這類由冷渦+熱浪對撞造成的超級龍卷風并不多見,但一旦成型,通常都具備高強度、持續(xù)時間長、移動速度快等特點,破壞力遠超常規(guī)強對流天氣。從當前回顧來看,這次肯塔基州的龍卷風路徑之長、破壞面之廣,幾乎可以視為一個典型的氣象教科書級災害實例。而且值得注意的是,本輪冷渦背后牽動的西風帶活動極其活躍,整個北美中緯度地區(qū)出現(xiàn)了廣泛的波動異常,這一現(xiàn)象也正是我們進一步需要關注的重點——大氣并不是各自獨立,而是存在上下游效應。
二、北美龍卷風為何會間接影響到我國?背后是大氣波列遙相關
雖然龍卷風災害發(fā)生在萬里之外的美國,但其背后所反映的全球大氣環(huán)流變化,卻可能對我國北方帶來間接但顯著的影響。我們從圖中可以看到,引發(fā)肯塔基州龍卷風的這輪極地冷渦及其引發(fā)的劇烈對流風暴,不僅攪動了北美上空的西風帶,還在其東部推動出一個強大的阻塞高壓。
這個高壓區(qū)出現(xiàn)在北大西洋上空,形成了大氣波列中的一個強拐彎,進而在其下游方向,包括歐洲、中亞乃至東亞地區(qū),引發(fā)了一系列聯(lián)動式波動變化。簡單說就是:北美動一下,遙遠的亞歐大陸也會跟著顫。具體到我國,北方地區(qū)已經(jīng)感受到這種波列擾動帶來的影響。從環(huán)流形勢來看,隨著北大西洋高壓的增強,我國北方地區(qū)上空也出現(xiàn)了異常的暖脊系統(tǒng)。這個暖脊在高空持續(xù)穩(wěn)定,導致地面空氣被壓縮升溫,形成強烈增溫效應。與此同時,高空冷渦也在不遠處活動,兩者形成“熱壓冷夾”的天氣格局,導致極端高溫現(xiàn)象頻現(xiàn)。
近期內(nèi)蒙古、甘肅、河北、河南、山西等地相繼出現(xiàn)超過40攝氏度的極端高溫,部分地區(qū)甚至接近歷史同期極值。這些高溫過程的出現(xiàn),并不是孤立的晴熱天氣造成的,而是全球環(huán)流大格局“遙相關”的體現(xiàn)——而這背后的起點,正是大洋彼岸那場引發(fā)慘烈龍卷風的冷渦與熱浪交匯。
在大氣科學中,這種跨洋聯(lián)動屬于遙相關現(xiàn)象,尤其常見于赤道輻合帶、季風爆發(fā)、極地渦旋活動等大尺度系統(tǒng)。當一個地區(qū)的氣候被擾動時,很可能通過高空波動、海氣耦合等機制影響到數(shù)千公里外的其他區(qū)域。這提醒我們,氣候異常已是常態(tài),應對極端天氣已不只是地方問題,而是全球聯(lián)動下的人類共識挑戰(zhàn)。
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