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第27章 天气灾害(3)

当飓风靠近陆地时,它带来了几种麻烦。每小时在200英里(320千米)以上的飓风可以撕裂建筑,摧毁树木。当风与雷暴移动方向一致时风力最强——在北半球时在风眼的右边,在南半球时在风眼的左边。

在这个事例中,风暴的线性运动增加了气旋的速度。尽管飓风云的特征和雨带可以伸长穿越一个200~500英里(320~800千米)宽的地区,飓风效应的风通常限定在少于100英里宽的地区:尺度并不代表力量。大飓风可能是孱弱的,小飓风可能是强的。

实际上飓风更多的是用水而不是用风夺走人的生命的。风暴潮,伴随着大多数的飓风。它由劲风集结,且与飓风内部的低压区没有多大关系。地形也有一定的作用。在海岸浅且凹的地方,例如一个海湾附近,飓风能将水聚积在20英尺(6米)的高度。

比风暴潮强度要小,但是却同样具有危险性的是淡水泛滥成灾的隐患。当飓风着陆时,充满了湿气的风可能会被强制吹过山峦。特别是如果暴风的行进很慢,最终导致雨水以压倒之势倾泻,紧接着引起骤发洪水和泥石流。

一旦飓风登陆,其他危险也产生了,尽管当风暴碰到坚硬的陆地表面时,由于失去洋面的大环境条件,风力减弱了,但是表层风有时会内转到趋向消散的风眼,使龙卷风条件成熟。

暴风雪

在1993年3月,一场暴风雪席卷了美国和加拿大的东海岸,夺走了270人的性命。它的冷锋长达1000多英里(1600千米),并且造成破坏:它使得船只先从墨西哥沿岸沉下去,然后是新斯科舍省沿岸。许多人还记得从阿拉巴马州到南加拿大的长而宽的地带上下了至少10英寸(25厘米)的暴雪。

一些人称它为“世纪雪暴”,就它所造成的破坏的分布之广而言可能是这样的。气象学家将之称为“超级雪暴”或者一枚“炸弹”。对于大多数的天气观察者来说,它是北美冬天里暴风雪中的冠军,叫做“东北大雪暴”。

东北大雪暴通常将墨西哥湾和大西洋的水汽与从陆地上移来的冷空气合并在一起,它们的气压中心沿着海岸线移动,以隆冬期间墨西哥湾的暖流为能源。在位于加拿大海岸的冷高压中心的帮助下,东北大雪暴的风从大西洋的上空朝着海岸推进,这引起了新英格兰的降雪,并掀起高达100英尺(30米)的深水巨浪,这种巨浪着陆时能吞没海滩。与此同时,低压区西部的冷空气能够到达佛罗里达南部,使那里的橙树结冻。

远离海洋地区,阿尔伯塔持续性气候在位于加拿大的落基山的背风坡形成,它们太干燥以至于在向美洲五大湖推进时,只留下少量的几寸雪。然而,这些暴雪,就像被称为西伯利亚的暴雪一样,在北部平原上肆虐。

在低压区产生的北部冷气流经常创下低温记录,如暴风雪的突然降临会在牧场主未来得及保护牲口之前将它们冻死。当冬天暴风雪后的干燥空气掠过未曾冻过的冰面时,它获得足够的湿气,并造成背风岸的降雪。这些所谓的湖面效应的降雪是沿海地区神话传说的起源。在距海岸只几英里的地方,可能有小雪降临,但是像罗切斯特、纽约这样的城市经常一个季节能获得多于100英寸(250厘米)的降雪量。布法罗在一天的湖面降雪曾达到’38英寸(97厘米)。

在加利福尼亚,冬季是惟一的暴雪季节,这是由于在其他时间急流过于偏北,太平洋暴雪会以每小时超过100英里(160千米)以上的风力连续猛击海岸,结果经常导致沿相对温暖的海岸和中心山谷一带的雨水泛滥,但是寒冷的脊地聚积着雪,在一个季节里会有600英寸(1524厘米)的雪降落——对冬天驾驶汽车的人是危险的,但是当冰雪消融时,一个国家的水源供应便获得了保障。

热带气旋灾害

人夏以后,中央电视台天气预报的电视画面上,时而在我国东南沿海海面以及更远一点的太平洋洋面上有呈螺旋状近圆形的白色云区出现,气象工作者统称它为热带气旋。

热带气旋包括热带低压、热带风暴、强热带风暴、台风等几大类。因此,热带气旋灾害也相应包括热带低压、热带风暴、强热带风暴、台风等造成的灾害。

热带气旋灾害的特点与其生命史、结构和活动规律有关。通常人们将热带气旋从最初的低压形成到消亡或者转为温带气旋的过程分为形成期、发展期、成熟期和衰亡期。整个生命史一般持续时间为3~8天,最长可达20天以上,最短的仅1~2天。一般夏、秋季的热带气旋生命期较长,而冬、春季较短。

20世纪肋年代以前,我国对这种发生在热带海洋上的大气涡旋统称为台风。自1989年起,我国采用了世界气象组织统一的名称和等级标准,按其中心附近最大风力分为四类。风力在7级(17.1米/秒)或以下的称为热带低气压;风力为8-9级(17.2~24.4米/秒)的称为热带风暴;风力为10~11级(24.5~32.6米/秒)称为强热带风暴;风力在12级(32.7米/秒)或以上的才称为台风。但对这几类强烈的热带涡旋,公众仍习惯统称为台风。

从高空往下看,台风是一个近于圆形的大气涡旋。其中最引人注意的是它中心的那个小黑点,气象学家称它为台风眼。它是被狂风暴雨包围中的一块“静地”,这里碧空无云,风和日丽。台风眼的直径一般在30~50千米左右,通常随着台风的增强,台风眼有逐渐缩小的趋势。

另一个引入注意的就是那几条螺旋状云带,它们直接卷入台风内部,在台风眼周围则形成圆弧状云带。台风的强风区出现在低空围绕着台风眼的一个环状区域内,其宽度约100千米左右。台风中最强的上升暖湿气流在此发展,并形成深厚浓密的积雨云墙。台风的最大风速和最强暴雨往往集中出现在这个环状区域中。台风警报中常说“台风中心附近最大风力”,而不说“台风中心最大风力”,就是因为台风最大风力并不出现在中心(即台风眼)。

环状区域之外,台风边缘之内称为台风的过渡区和外围区,在那里同样存在着不同程度的狂风暴雨。尤其在台风的东北,风雨之猛烈一般超过其他方位,通常称为台风的危险半圆。

台风气流方向在南、北半球正好相反。在北半球的台风,低空气流是围绕台风眼作逆时针方向旋转,高空是顺时针方向旋转。在南半球的台风,低空气流为顺时针旋转,高空气流为逆时针旋转。但除旋转方向外,台风的构造南、北半球同出一辙。

台风形成后尺度大小不一。超级大台风直径可达上千千米,微型小台风直径仅200余千米。在垂直方向上,云墙顶部高达12千米以上。有的台风构造很奇妙,在台风前进方向边缘的前沿,存在一条数百千米长的弧状飑线;飑线中存在强烈的不稳定对流运动,其风雨强烈和破坏的程度往往不亚于台风本体。有的台风前飑线竟携带了数个小尺度的水龙卷。台风登陆前,飑线和一排水龙卷先对登陆地区造成重灾,随后台风在同一地区登陆肆虐,灾上加灾。有的台风虽无飑线,但本身携带水龙卷登陆,其灾害也明显超过一般的台风。袭击我国的台风,常发生在5~10月,以7、8两月最为频繁。

当热带气旋发展到热带风暴、强热带风暴及台风阶段时,它具有强大的破坏力。

首先,在海洋上,狂风、暴雨和巨浪,常常造成海轮和渔轮等船舶翻沉;当其靠近大陆或登陆时,其狂风、暴雨和风暴潮交加,常常使港湾中船舶翻沉、毁损,同时毁坏海堤、房屋、道路、桥梁、电线杆及农田等,造成人民生命和财产的重大损失。我国是世界上热带气旋灾害损失比较严重的少数国家之一。

其次,近十年来随着我国沿海地区经济的发展,其灾害损失也有逐年增加的趋势。特别是进入20世纪90年代后,热带气旋灾害造成的经济损失明显增大,平均每次影响我国的热带气旋造成的灾害损失达14亿元以上,其中1994年达到21.54亿元。

再次,热带气旋灾害的空间分布特点是沿海重,内陆轻;南方重,北方轻。热带气旋登陆时,风灾、洪涝灾和潮灾往往相伴而至。随着地势的增加,潮灾减弱、消失,而狂风、暴雨交加。再随着热带风暴和台风的迅速减弱,大风范围迅速缩小,风力减弱。但是一般降水持续时间较长,范围较广,常常形成一些洪涝灾害。因此,热带气旋大风频率的分布,在一定程度上反映着热带气旋的危害情况。

自2000年1月1日起,西北太平洋和南海热带气旋的命名,执行世界气象组织协调的由该地区有关国家提供的统一命名。

旱灾

干旱是指水分的收与支或供与求不平衡而形成的水分短.缺现象。我国地处东亚,季风气候明显,历年之间季风的不稳定性造成了干旱的频繁发生,已成为对我国国民经济影响最严重的气象灾害。

干旱形成非常复杂,它与许多因素有关。如降水、蒸发、气温、土壤底墒、灌溉条件、种植结构、作物生育期的抗旱能力以及工业和城乡用水等等,因此产生了不同学科或应用领域所定义的各类干旱。

气象干旱:是由降水和蒸发的收支不平衡造成的异常水分短缺现象。由于降水是主要的收入项,因此通常以降水的短缺程度作为干旱指标。如连续无雨日数、降水量低于某一数值的日数、降水量的异常偏少以及各种天气参数的组合等。

水文干旱:是由降水和地表水或地下水收支不平衡造成的异常水分短缺现象。由于地表径流是大气降水与下垫面凋蓄的结果,所以通常利用某段时间内径流量、河流平均日流量、水位等小于一定数值作为干旱指标,或采用地表径流与其他因子组合成多因子指标,如水文干湿指数、作物水分供需指数、最大供需比指数、水资源总量短缺指数等来分析干旱。

农业干旱:是由外界环境因素造成作物体内水分失去平衡,发生水分亏缺,影响作物正常生长发育,进而导致减产或失收的现象。它涉及到土壤、作物、大气和人类对资源利用等多方面因素,所以是各类干旱中最复杂的一种。它不仅是一种物理过程,而且也与生物过程和社会经济有关。按其成因的不同,还可将农业干旱分为:土壤干旱、生理干旱、大气干旱等。

社会经济干旱:是指自然系统与人类社会经济系统中水资源供需不平衡造成的异常水分短缺现象。社会对水的需要通常分为工业需水量、农业需水量和生活与服务行业需水量。如果需大于供,就会发生社会经济干旱。

在干旱中,气象干旱是最普遍和最基本的,它的直接影响和造成的灾害常常通过农业和水文及社会经济干旱反映出来。从某种意义上说,大气降水是水资源的主要来源,它直接影响着地表径流、地下水、土壤水分的短缺程度及作物、人类社会等对水分需求的满足程度。因此,干旱发生及变化规律大都是用气象干旱指标来表示的。

美国国家海洋和大气管理局利用卫星资料监测及分析全球干旱情况,认为全世界有近20%的土地在2000~2001年备受干旱之害。NOAA(海洋和大气管理局)极轨卫星上所装载的仪器用三个波段探测太阳辐射,从而确定植被的水分及热量情况。利用卫星探测资料来监测干旱的新方法已经在全世界范围内试验了八年,证明它是干旱监测的最佳工具。全球干旱监测资料已被国际社会广泛应用,可以通过NOAA的网站得到。

我国的洪涝灾害

洪涝是指由于江河洪水泛滥淹没田地和城乡,或因长期降雨产生积水或径流淹没低洼土地,造成农业或其他财产损失和人员伤亡的一种灾害。

我国幅员辽阔,地形复杂,河流众多,季风气候十分显著。由于降水在季节上的分布极不均匀,全年降水大多集中在夏半年,降水年际变化又十分明显,因而洪涝灾害甚为频繁,是影响我国的严重气象灾害之一。

据中国气象局1950~1999年资料统计,我国平均每年洪涝受灾面积为942.4万公顷。例如,1954年是洪涝灾害最严重的一年,这一年全国洪涝受灾面积达1600万公顷,仅长江流域就有317万公顷耕地被淹没,3.3万人死亡。

降水偏多是洪涝发生的基本条件,而人类活动对洪涝发生的频率、强度及危害则起了推波助澜的作用。根据洪涝的表现形式及危害的不同,可分为洪灾、涝灾、湿害。

洪灾:是指因江河洪水泛滥,淹没农田和城乡,危及人民生命财产安全的现象。依照洪水成因的不同,又有暴雨洪水、融雪(冰川)洪水、冰凌洪水、风暴潮洪水等。其中又以暴雨洪水造成的损失最为严重。

涝灾:是指因长期大雨或暴雨产生的积水和径流淹没低洼土地所造成的灾害。

湿害:是指因长期阴雨(降水强度不一定很大),地下水位高及洪灾、涝灾过后排水不良或早春积雪(或表面湿冻土)迅速融化,土壤尚未化通时水分下渗受阻,都会使土壤水分长期处于饱和状态。从而造成土壤中缺氧,使作物生理活动受到抑制,影响水、肥吸收,导致根系衰亡。有的地方又将湿害称为渍害或沥涝。

以上这三种类型的洪涝往往都是密不可分的。它们的形成与降水量、地理位置、地形、土壤结构、河道的宽窄和曲度、植被以及季节、农作物生育期、防洪防涝设施等都有密切的关系。但大多情况下都是由于该地当时降水量过大造成的。尤其是严重的大范围洪涝灾害,都是由暴雨、特大暴雨或持续大范围暴雨天气造成的。因此,洪涝发生及变化规律都是以降水量制定的指标来表示的。

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