什么是海洋热暴、微暴和下暴?

什么是海洋热暴、微暴和下暴?
页面内容

什么是热爆?

热爆是一种干燥热空气的下沉气流,通常发生在晚上或夜间。它比强烈的雷暴难得多。因此,大气的先决条件必须完全适合热爆的发生。热暴通常发生在雷暴结束后。

热爆的特点:

  • 雷暴在引发热爆发方面起着非常重要的作用。
  • 空气必须从较高的高度开始下降。
  • 上坡的空气必须非常干燥。

降水下降到非常干燥的空气将诱导空气通过休眠热吸收冷却。当空气在非常高的高度流动并且密度比相邻的空气大时,它就会向地面聚集速度。关于热爆发,所有冷却上坡空气的降水都被“气化”了,或者被注入了空气。

因此,降水不再能够吸收更多的底层热量。然后,不可穿透的空气加速并以干燥绝热下降率密度快速升温。热爆是一种罕见现象的原因是因为它依赖于非常高的下降气流的速度。下沉气流的速度一定非常大,以至于下沉空气的动量抵消了它的温度越来越高,密度比它下降到的空气要小的事实。

热爆中的空气不仅异常热,而且非常干燥。与其他大气过程类似,热暴具有不同的强度。最强烈的高温爆发可能会持续很长时间,甚至在半夜,温度也会高达120华氏度。这种极度炎热和脱水的空气可以持续数小时,直到温度恢复正常。有记录显示,高温突发期间的温度为90°F(32°C),有时还会在几分钟内升高20°F(11°C)或更高。热暴有时还伴随着非常强大,甚至具有破坏性的风。

来自WeatherData的气象学家迈克·史密斯写道:“‘下暴流’是一种独特的极端风,1977年以前气象学家不知道。Ted Fujita和Horace Byers。虽然它们可能发生在任何地方,但达拉斯地区有过下暴的痛苦经历。”让我们来看看这些下暴是什么!

微爆发伤害

什么是下爆?

下爆是由对流风暴形成的强大的下沉气流,可诱导破坏性的风持续5至30分钟。识别后,下暴可以分为微暴和巨暴。微暴的特点是其风力水平范围小于4公里,因此只有较小的区域受到影响,但有时也可能导致更高的风速。大爆发的风速超过4公里,但风速有限。下暴也可以分为湿暴和干暴。

下暴的定义

下暴流是由一股下降的空气柱形成的,在到达地面后向各个方向扩散,并能够形成破坏性的直线风,速度超过150英里/小时,即240公里/小时。当滑动柱接触表面时,向下爆发破坏将从中间点扩散。

下暴的形成

下暴的发展始于冰雹或巨大的雨滴通过干燥的空气下降。冰雹溶解,雨滴蒸发——这是一个吸热过程,需要大量的能量来隐藏热量,这样空气才会冷却。较冷的空气比周围较热的空气质量更大,因此以“冷空气气球”的形式下降。一旦接触地面,它就会以中尺度(气象学中“局部”的意思,尽管它的范围可达几百公里)的运动传播,可以被探测到为飑运动。任何与下暴流直接相邻的区域都将获得最大的风力和降雨。

在被雨水冷却的空气下降的同时,气温也显著下降。在与地面相互作用时,下暴的强度迅速下降,并形成了通常在微暴边缘看到的特征“线圈形状”。下暴通常只持续几分钟,然后就消失了。然而,尽管微爆持续时间短,却对航空和财产构成严重危险,对其发生地区造成相当大的破坏。因此,下暴的生长阶段可分为接触期、突出期和缓冲期三个阶段。

湿和干微下爆

潮湿的下暴伴随着密集降水的下降核心,可能与来自中层的不饱和空气混合。无论如何,这些下暴在白天看起来都是不祥的,雷达可以可靠地观测到。他们很容易被击退。

干燥的下暴更具威胁性。液滴的蒸汽在急剧的滑动速率的陪同下落入高云基下的无底的有点干燥的空气中,引起干燥的下暴。这种空气的温度随高度迅速下降,高度每100米大约下降1°C。当液滴很小,数量更多,并且在到达地面之前没有完全蒸发时,高速空气可以尽可能地加速,以产生超过30米的径向流出。偶尔,唯一的视觉信号是地面上漂浮的尘埃形成的球形环。

干湿微暴的物理过程

当发生湿型微爆时,下级地层环境湿热,上坡干燥。因此,当雷暴出现时,尽管部分雨水在上坡的干燥空气中蒸发了,但也会带来大雨。因此,上坡的空气被冷却,促使它下降,并在与地面碰撞时迅速散开。因此,强风和强降雨同时发生在同一地区。干型微爆时,下级环境温和干燥,上坡湿润。结果是阵雨和雷暴不断累积,而大部分雨水在到达地面之前就蒸发了。

飑线

白色风暴是许多海上报告的原因,也是不少灾难的原因。它是在潮湿和亚热带水域风速的突然增强,而这些不是正常的黑色,具有威胁性的飑云。如果它们在白天出现,它们的接近可以被注意到是一条压抑的水线或白马(又名白帽)冲向你的血管,但通常它们是凭空出现的。

这场白色风暴非常危险,致使“巴尔的摩之傲号”(The Pride of Baltimore)在1986年被撞沉,这艘137英尺(约合1.8米)长的现代版帆船是19世纪80年代早期的一艘帆船。这艘121吨的帆船在波多黎各以北约240英里处沉没,船上的船员在海上漂浮了5天。一名观察员对沉没的情况作了如下解释:

突然一阵巨大的呼啸声呼啸着穿过索具,一堵风墙击中了我们的后背。Pride号在几秒钟内就倾斜了。70节的大风将20英尺高的水墙推向右舷。几分钟后她就沉没了。”(来源:“白色风暴造成了许多沉船”)

暴风期间的锚定

微爆发对飞行员和水手的风险

下暴,尤其是微暴,不仅对地面物体具有破坏性,对飞机也有危险。当飞机降落时,甚至在起飞时,它都无法抵御强烈的下沉气流,从而迫使飞机撞向地面。这类事件中最可怕的一次发生在1985年达美航空191次航班在德克萨斯州达拉斯市外。在降落时,飞机遇到雷雨,猛烈地翻转,然后在微爆中被抛向地面。大约135人在事故中丧生。

下暴的影响在大多数情况下与航空有关,但在某些情况下,它们也可以在海洋条件下探测到。这些条件包括室外的风速和风向,产生的波浪及其高度,或水位变化。下暴能够在瞬间将这些条件推至极限,可能对财产或生命造成危险。像水上出租车或娱乐船只这样的小型船只非常容易受到高风速的影响。

结论

因此,微爆能对海洋环境造成严重危险。很明显,微爆持续时间短,允许水位显著增加。这也导致了波浪运动的显著增加,这对船舶,特别是在港口地区,是一个根本性的危险。35到40节的风速能够在10到15分钟的时间内带来4英寸的水位差。在同一时期内,风速为45至50节的风能够造成0.8至0.9英尺之间的更大增量。因此,我们可以得出结论,由对流下暴引起的风速和水位变化为海洋船只发展了可探测和潜在的危险条件。尽管如此,由于德尔塔空难后进行的研究,从那天晚上的悲剧开始,人们对天气爆发、微观、宏观和热爆发有了更多的了解。

参考文献

〇伊利诺伊大学微爆发

杰克威廉姆斯-今日美国天气手册

——约翰·布兰登雷暴中或雷暴附近遇到的危险

卡拉塞纳,霍勒和多斯韦尔-微爆发——视觉识别手册

图片来源:Bsabarnowl -强雷暴微暴

图片由飞行大号-在暴风中抛锚