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本期觀點(diǎn)：

●全球變暖可能影響海洋環(huán)流，導(dǎo)致某些區(qū)域的海水溫度、鹽度等發(fā)生變化，這些變化可能間接影響水龍卷的生成頻率和空間分布；

●氣候變暖或?qū)е滤埦碛绊懛秶鷶U(kuò)大、強(qiáng)度增強(qiáng)，這將增加沿海地區(qū)的風(fēng)險，對海上交通和漁業(yè)活動構(gòu)成巨大威脅；

●水龍卷尺度小、突發(fā)性和局地性強(qiáng)等特點(diǎn)，使其預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率和提前量受到制約，未來需要加強(qiáng)水龍卷機(jī)理研究。

本期嘉賓：

中國科學(xué)院大氣物理研究所研究員?冉令坤

中國氣象局龍卷風(fēng)重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室主任、北京大學(xué)物理學(xué)院大氣與海洋科學(xué)系教授?孟智勇

近期，我國多地出現(xiàn)水龍卷。9月8日11時前后，浙江省溫州市洞頭區(qū)附近海域發(fā)生水龍卷；9月7日9-10時左右，廣東省惠州市惠東縣雙月灣和鹽洲島附近海域先后發(fā)生水龍卷；8月26日11時左右，山東省煙臺市海陽市附近海域發(fā)生水龍卷。

此外，當(dāng)?shù)貢r間8月19日清晨，英國一游艇在意大利西西里島西北部海域遭遇風(fēng)暴襲擊，船只在短時間內(nèi)沉沒?！缎l(wèi)報(bào)》報(bào)道稱，游艇所在海域出現(xiàn)風(fēng)暴，并形成了破壞力極強(qiáng)的水龍卷。那么，水龍卷到底是如何形成的？我們可以對其詭秘的行蹤進(jìn)行預(yù)報(bào)嗎？

水龍卷的“誕生”

“水龍卷”俗稱“龍吸水”，指的是出現(xiàn)在水面上空的龍卷風(fēng)，是一種從地面垂直延伸至積雨云云底的快速旋轉(zhuǎn)空氣柱，常呈現(xiàn)漏斗云形態(tài)。它形成的基本條件是不穩(wěn)定的大氣環(huán)境。濕空氣在強(qiáng)烈不穩(wěn)定的環(huán)境中上升，有助于形成垂直運(yùn)動的強(qiáng)烈對流。此外，強(qiáng)烈的風(fēng)切變是水龍卷形成的重要動力條件。在不穩(wěn)定天氣條件下，以及近地面（海面）存在強(qiáng)風(fēng)切變時，上升氣流引起強(qiáng)烈發(fā)展的渦旋，進(jìn)而形成水龍卷。

“龍吸水”多發(fā)生在冷空氣移到暖水面的夏季下午或傍晚，由于其多發(fā)生在非超級單體環(huán)境，大多比陸龍卷強(qiáng)度弱，持續(xù)時間短，偶爾與狂風(fēng)暴雨、雷電冰雹、大浪等相生相伴。

從遠(yuǎn)處看，水龍卷就像一條長長的象鼻。這條“象鼻”是怎么形成的呢？

海水往往不會被吸入高空。我們看到的漏斗云或者“象鼻”主要是上升氣流中的水汽凝結(jié)形成的小水滴。水龍卷空氣旋轉(zhuǎn)的離心加速使得渦旋柱內(nèi)部氣壓比周圍環(huán)境更低，導(dǎo)致渦旋柱附近的上升氣流比外部更早凝結(jié)出小水滴，即可見的漏斗云。隨著龍卷風(fēng)發(fā)展加強(qiáng)，龍卷中心水汽開始凝結(jié)的高度會逐漸下降，從而形成可見的自云底慢慢下伸至海面的漏斗云。類似陸地上龍卷風(fēng)在近地面會有被卷起的沙塵或碎屑，水龍卷在海面附近往往夾雜被卷起的水沫。

變暖的氣候孕育出更多水龍卷

水龍卷在全球海面上都有可能出現(xiàn)，但某些區(qū)域由于特定的氣象和海洋條件，更容易出現(xiàn)水龍卷。美國佛羅里達(dá)州南部的珊瑚群島位于墨西哥灣內(nèi)，是世界上最容易發(fā)生水龍卷的海域之一。據(jù)記錄，這片海域每年出現(xiàn)的水龍卷達(dá)數(shù)百個。大西洋百慕大三角也經(jīng)常發(fā)生水龍卷，增加了其神秘色彩。在我國南海西沙群島附近海域，夏秋季節(jié)也容易出現(xiàn)水龍卷。由于水龍卷往往出現(xiàn)在暖水面的積雨云下，因此比較“青睞”中低緯度的海域。

在全球“沸騰”時代，海洋溫度不斷攀升并刷新紀(jì)錄。基于長達(dá)173年的數(shù)據(jù)集來看，2015年至2022年是有記錄以來海洋最熱的8年。在此背景下，水龍卷會不會大規(guī)模“聚集”呢？

氣候變暖導(dǎo)致大氣中的能量和水汽增加，使得海表溫度升高，水汽蒸發(fā)加劇，為強(qiáng)對流天氣的發(fā)生提供了更多的水汽。這有利于積雨云的形成和發(fā)展，進(jìn)而可能促進(jìn)水龍卷的生成。另外，全球變暖可能影響海洋環(huán)流，導(dǎo)致某些區(qū)域的海水溫度、鹽度等發(fā)生變化，這些變化也可能間接影響水龍卷的生成頻率和空間分布。

可見，氣候變暖加劇確實(shí)為海洋生成水龍卷提供了一定程度的有利條件，但水龍卷的形成是一個復(fù)雜的天氣過程，受多種因素的共同影響。

隨著全球氣候變暖加劇，一些研究顯示，水龍卷等極端天氣事件的發(fā)生頻率可能在增加，特別是在易發(fā)生臺風(fēng)或颶風(fēng)的海區(qū)，以及厄爾尼諾現(xiàn)象出現(xiàn)的年份，水龍卷的發(fā)生次數(shù)顯著增多。氣候變暖導(dǎo)致的極端天氣事件不僅頻率增加，其影響范圍也可能擴(kuò)大，這會增加沿海地區(qū)和海上活動的風(fēng)險。值得注意的是，水龍卷的強(qiáng)度可能也會相應(yīng)增強(qiáng)，從而造成更嚴(yán)重的災(zāi)害和損失，對海上交通和漁業(yè)活動構(gòu)成巨大威脅。

“捉龍”尚難但未來可期

水龍卷的“脾氣”非常暴躁——內(nèi)部風(fēng)速有時可超過每小時200公里，相當(dāng)于動車的時速。水龍卷肆虐的瞬間能量十分驚人，它可以造成區(qū)域內(nèi)船只翻覆，對海上航行影響極大。如果船只和人員不幸遭到水龍卷的正面襲擊，后果將是毀滅性的。

有沒有辦法預(yù)測水龍卷的出現(xiàn)呢？

這是一個世界性的科學(xué)難題。水龍卷的預(yù)報(bào)依賴對氣象要素的綜合監(jiān)測、分析研判，包括低層垂直風(fēng)切變、水汽條件、不穩(wěn)定能量、風(fēng)暴相對螺旋度等環(huán)境參數(shù)。要追蹤水龍卷，首先需要收集這些氣象觀測資料。但海洋氣象觀測站點(diǎn)稀疏，獲取的觀測數(shù)據(jù)十分有限。

此外，相比臺風(fēng)、溫帶氣旋等，水龍卷的“個頭”實(shí)在太小——直徑一般在十幾米到上百米之間，生命周期也較短，一般為幾分鐘至半個小時，最長一般不超過1小時。這種尺度小、突發(fā)性和局地性強(qiáng)等特點(diǎn)，使其預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率和提前量嚴(yán)重受限。即使在科技發(fā)達(dá)的美國，龍卷風(fēng)預(yù)警的平均提前量也不到20分鐘，并且準(zhǔn)確率有限。

目前，基于現(xiàn)代氣象觀測技術(shù)和氣象科學(xué)理論的發(fā)展，可以對水龍卷的環(huán)境參數(shù)進(jìn)行一定程度的預(yù)報(bào)預(yù)警。通過風(fēng)云氣象衛(wèi)星和氣象雷達(dá)的加密監(jiān)測，結(jié)合人工智能算法等技術(shù)手段，可以預(yù)判龍卷風(fēng)的生成時間和區(qū)域。

龍卷風(fēng)移動路徑一般為直線并呈現(xiàn)跳躍性前行特征，一會兒著地一會兒騰空，形狀垂直向下，當(dāng)上空風(fēng)力較大時順氣流方向適度傾斜，因此可根據(jù)傾斜方向來判斷其移動路徑。在水面上遇到龍卷風(fēng)，船只、人員要盡量避免靠近，及時向龍卷風(fēng)路徑垂直方向躲避。在陸地上，外出時若遇到龍卷風(fēng)，要盡量遠(yuǎn)離大樹、電線桿，千萬不要躲避到汽車?yán)铮詈玫降屯輩^(qū)域?qū)ふ颐荛]且狹小的空間藏身。身處室內(nèi)時，務(wù)必遠(yuǎn)離門窗與外墻，選擇與龍卷風(fēng)方向相反的墻壁或小房間抱頭蹲下，及時切斷電源。最安全的地方莫過于混凝土建筑的地下室。

（作者：吳鵬?責(zé)任編輯：曹銳怡）

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