气象有奥秘|揭秘走红网络的“炸弹气旋”

中国气象报

2018-01-11 16:59   来源:澎湃新闻 问政

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据美国媒体报道,马萨诸塞州的海浪冻成了冰雕,刚扑灭大火的消防员的帽子变成了冰坨,尼亚加拉大瀑布变身冰瀑,美国南部的一些海龟被冻至“昏迷”……截至1月6日,低温严寒天气已经造成美国全国范围内至少22人死亡,局地温度降到-46℃。
马萨诸塞州的海浪都被冻成了冰雕
目前,美国国家海洋和大气管理局(NOAA)已对美国东北部大约1.1亿人发出风寒预警。所谓风寒效应,是指因为风而使得体感温度较实际体温低的现象。NOAA称,当地时间6日,华盛顿山周边气温是-38℃,但由于峰顶上的持续风力和阵风风速达到每小时159公里和180公里,因此当地体感温度为-69℃。在风寒效应下,如果长时间在户外停留,“皮肤暴露在外几分钟可能就会被冻伤”。
刚扑灭大火的消防员,帽子立刻成了这样。
此外,大雪和强风还使得美国大西洋沿岸的炼油厂管道受到影响,服务于上周四中断,近8万户家庭和企业用电中断。美国东北部取暖用油和天然气价格在创纪录的供暖需求推动下,创下了多年来最高水平;美国基准燃料油期货价格接近三年来的最高水平。
那么,问题来了,是什么原因造成美国低温冰冻如《后天》再现?就是名字听起来就很霸气的“炸弹气旋”惹的祸!
炸弹气旋——这么劲爆的名字怎么来的
“炸弹气旋”听起来非常酷,但实际上非常恐怖!
1月4日,美国GOES-East卫星拍摄到了这个“轰炸”东海岸的“炸弹气旋”全貌。图片来源:NOAA
“炸弹气旋”,或“气象炸弹”,被用以形容此次强大的冬季风暴。由于它的力量可以媲美飓风,且增强非常迅速,因此在气象学上被称为“气旋爆发增长”(bombogenesis,bomb“炸弹”和cyclogenesis“气旋生成”的组合词)现象。
据维基百科介绍,上世纪40年代到50年代,气象学界挪威学派的气象学家开始把一些生成在海上的的风暴称为“炸弹”,这些风暴非常凶猛,很少在陆地见到。 到了1970年代,麻省理工学院的教授Fred Sanders开始使用“爆发性气旋”和“气象炸弹”这一名称。
“炸弹气旋”怎么会这么炸?
与飓风一样,“炸弹气旋”的本质是一种气旋。
根据NOAA的资料,当中心低压在24小时内下降大于24百帕时,这个气旋即可称为“炸弹气旋”。我们知道,在一个气旋的底部,周围地区的空气被不断吸入。随着空气被吸入,气旋,或者说风暴开始越来越快地旋转。如果一场风暴足够快地变强(即气压下降),其风速便可达到飓风强度,即每小时74公里或更高。针对1月初北美遭遇的这一次天气过程,美国国家气象局(NWS)表面分析显示,此次强风暴中心气压在24小时内下降了59百帕,“超额”满足了“炸弹气旋”的标准。
高低气压中心示意图。
虽然并非前所未有,但是在冬季,北大西洋中纬度地区气旋的中心气压在24小时内下降超过50百帕,这样的爆发性增强是罕见的。回顾历史记录,这种情况在该地区可能只有25年至30年才能发生一次。
当大气中高强度的急流,遇上海洋中偏暖洋流(例如墨西哥湾暖流)附近的低压系统时,就会出现“炸弹气旋”。“炸弹气旋”在西北太平洋、西南太平洋以及南大西洋地区比较常见,在北半球比在南半球更常见。从季节分布上来看,它往往在冬季发生。
其强度可以媲美飓风,能够造成沿海洪水和大雪。1993年3月超级风暴(也称为“世纪风暴”)的气压在24小时内下降了33百帕,两天内在美国东部“倾倒”了大量的积雪,也是一颗特别有冲击力的气象炸弹。
1993年3月世纪风暴。这场风暴横扫美国26个州,影响全美一半人口,为美国历史上冲击最严重的一场雪灾。
寒冷程度堪比火星表面?
打开一个网站,也许你就能看到这样一则吸人眼球的话:上周末,美国东北部部分地区竟然比火星表面的温度还要低!
火星表面到底有多少度?难道“后天”中的场景真的要降临了吗?
冰从尼亚加拉大瀑布美国一侧的顶部悬挂。
那麼,火星上的温度究竟有多低呢?美国宇航局(Nasa)在火星遨游车“猎奇”号上运用了一款由西班牙提供的遨游车环境监测站可检测火星每日和时节性的气候变化,包括火星外表的大气压强、湿度、紫外线辐射,风速和方向、空气温度、空中温度等。
在宇航局网站,该遨游车环境监测站最近一次传回的数据是2018年1月1日。数据显示,当天火星上的空气温度最高-24℃,最低-79℃;而空中温度最高达-6℃,最低为-82℃。
火星表面
据科技网站Space.com显示,火星大气层比地球要稀薄100倍。由于没有任何“保温毯”,火星不能保存任何热能。火星上的均匀温度为-60℃。在夏季,极地左近的温度可降到-125℃。冬季,火星赤道左近的温度可到达20℃,但在夜间,温度能够会直线下降到-73℃。
火星表面温度。
和地球一样,火星也有四季。但由于火星绕太阳运转的轨道为公平轨道(椭圆轨道),因而其四季的长短变化很大。在北半球,春季工夫最长,可达7个月;而冬季和春季为6个月左右,夏季只要4个月。
那些走红网络的极端天气
过去一周中,大家好像都在讨论“炸弹气旋”这个夸张的名字。
但在世界各地,这样的“气象炸弹”每年都有四五十枚,不过它们大多都在广阔的海上,鲜为人知。这次,《华盛顿邮报》的一篇报道最先使用了“炸弹气旋”,这个词一下子在社交媒体上火了,天气事件也随之成为热门话题。
上周四遭遇强大的“炸弹气旋”袭击后,加拿大新不伦瑞克省北部部分地区电力中断。图片来源:加拿大广播公司
无独有偶,气象网络术语走红之前也有先例。4年前“极地涡旋”(polar vortex)这个并不被公众熟悉的词突然走红。可能是它所带来的气温骤降,令美国人感到震惊,加上气象专家孜孜不倦的科普和社交媒体的传播,人们开始了解并重视这种天气现象。
地球的极地涡旋。
像“炸弹气旋”这样的词确实有一些夸张,但从灾害防御的角度来说,“一场暴风雪来临”还是“一个‘炸弹气旋’来袭”,哪个更能引起人们的警觉呢?在灾害性天气来临之前,如何引起人们重视,或者在日常的气象科普中,如何引起人们的兴趣,这恐怕也是不错的借鉴。
原题为:《气象有奥秘|揭秘走红网络的“炸弹气旋”》
(来源:中国气象报)
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