在放上天气图表和数据之前,请允许我先对此悲剧的相关死难者致哀。
昨日,甘肃通报山地越野赛事件调查结果,我想,是时候把天气说一说了。我不会也无意在非天气方面做任何评论,只把我掌握的主要天气资料简要、客观的呈现:“为什么调查结果里说是高影响天气而不是极端天气?”
1、没有发生强对流天气
强对流天气是主要的局地强致灾天气,近一个多月以来我国强对流天气灾害确实频发,事件后网上有分析文章说事件天气为强对流。今天我澄清一下:此事件中强对流天气发生的可能性接近于零,若简言之:并没有。
为了分析山地马拉松气象资料,先将关键路径在我们的业务平台地形上对照还原如下,CP2至CP3间的山头为事故区域。
图1 山地马拉松事故关键路段示意图
(白色箭头线为CP1至CP4,红线段对应事故山头即赛段最高点)
综合分析卫星云图、雷达图像以及周边气象观测降雨量等资料,在事发地点与时段,以及扩大至周边和前后数小时,均未发现积雨云——强对流天气的制造者。
图2选取了关键时段资料作为代表:1)、结合可见光和红外图像展示的云形,以及红外图像表现的云顶高(很低),可以判定这里出现过积雨云的可能性接近于零,降雨是由雨层云和层积云造成。2)、事故区域(蓝色圆圈)内没有气象观测站,周边测站的小时降雨强度和当日总降雨量几乎都在1毫米以下,仅事故区域东侧测站(红色圆圈内)小时雨强2到3毫米,总降雨量7毫米左右,主要时段在11时至13时。
东部测站降雨与事故区域(两地相距约10余公里)的最强降雨应是同一云团,由于是雨层云和层积云混合云团降雨,因此雨强不会大。考虑到事故区域为更高海拔山头,合理推算最大小时雨强和总降雨量会稍大,但应都在10毫米以下。
图2 5月22日11时30分可见光(左)及红外(右)云图
图中绿色数字为11时至12时降雨量(毫米)风杆为此时段内6级以上阵风
红色箭头线为CP1至CP4路线如图1白线,蓝色圆圈内为事故山头,红色圆圈为周边测得的最大降雨量站点,两地相距十多公里
同时刻的雷达回波如下图3所示,典型的雨层云降雨,总体很弱,推算多为小雨或零星小雨。
图3 5月22日11时30分兰州雷达0.5度仰角雷达基本反射率(左)及垂直剖面(右),左图黄圈内为白银周边地区,白色线条为右图剖面区域
对照下图会更容易理解,图4给出了典型的积雨云在可见光图像与红外图像的样子:可见光上积雨云一般对应最白亮的团云,而在红外云图上,积雨云会非常红,因为上图2与图4同用一个染色方案——越高的云顶越红。
图4:典型的积雨云可见光(左)与红外(右)图像
同样作为对照,图5展示了一个典型的普通积雨云在雷达图像上的平面和垂直剖面形态,与层云有天壤之别。
图5 典型积雨云的雷达基本反射率(左)及剖面(右)(填色方案同图3,颜色越红雨越大)
综合现有的观测手段漏掉一个积雨云的可能性几乎没有。一般说来,一个成熟的积雨云最小方圆也会有几十公里,生命史最少也在几十分钟以上。我们的静止气象卫星时间分辨率是10分钟左右,空间分辨率在这个纬度也有2公里,雷达时间分辨率6分钟,空间分辨率在这个距离也以公里计。综上,没有积雨云的结论是可靠的。
即便是积雨云带来的较强风雨天气,大多也是很常见的,层云的带来的风雨属于很小的范畴。积雨云的降雨,小时雨强很容易就达到十几毫米到几十毫米,一般来说每小时上百毫米的,才有资格去谈极端,而几十毫米雨强的积雨云,在夏季的几乎每一天,全国都大把抓,比如下图的今天。
图6 2021年6月12日13时30分红外云图
(黄色圆圈内放大即为图3)
亲历者所说的冰雹是怎么回事?
我尊重这个说法,但从气象资料和冰雹机理两个角度,在我的知识范畴内确实无法找到可能性。或许出现了霰,就是比冰雹小的冰粒(直径小于5毫米),它不需要积雨云。也可能是大风冷雨夹“飞沙走石”的效果所造成的错觉。
2、这是一次中等冷空气过程
图1放大了很多看不远周边,请参照下图7来看天气大背景。实际上,这是一次典型的能带来大风、降温、降雨和局地沙尘天气的大范围冷空气过程,早在5点钟,地面冷空气的前锋已经移过了白银,后面跟着的就是下着小雨的大片层云和层积云。国省市县各级气象部门预报预警的就是它,具体到强度,这次过程带来了较大范围的三种天气:4-8℃的平均气温下降、平均4-6级阵风7-9级的偏北风、小雨部分地区中雨,以及西北地区局地的沙尘天气。
图7 2021年5月22日05时红外云图与地面6级以上阵风
3、11时至13时是事发地点的风雨最强时段
山上的雨和风的最大可能强度前面其实都说到了,山头没有测站,不知道准确值。不超过10毫米的总降雨量,最大8-9级的阵风,这是综合了所有的技术手段后,推测的最可能情况,并且已经考虑了海拔的影响。
这样级别的风雨,不算极端,但这个天气过程中当地风雨最强的时段,正好就是中午前后,也就是第一梯队从CP2到CP3的时段。
由于层云降雨也是有可能在时空分布不均匀的,因此假如这几毫米的雨是在十几分钟内集中降下,那实际感受是够得上大雨的,而8到9级的阵风,足以让人立足不稳。
4、降温时间倒挂以及位置空间转换,导致降温体验“极端”
距离事发地点最近的,具备长时间历史数据的气象观测站是西北方向约20公里的景泰站。下面全方位给出景泰站(海拔1631米)有关降温的数据(所有温度数值均为℃)。
1)日最高气温下降7.9:日最高气温是取当日凌晨2时至次日凌晨2时之间的最高气温,22日最高温为18.3,21日为26.2。22日最高温数值在前后一周的历史同期(5月17-29日)最高气温中远高于最冷的前10位(历史第一2016年5月21日9.4,历史第十1983年5月25日12.4)
2)日最低气温下降5.9:日最低气温取当日14时至次日14时之间的最低气温,22日最低气温6.5,21日最低12.4。22日最低气温数值在历史同期最低气温中同样远高于最冷的前10位(历史第一1959年5月21日为零下0.5℃,历史第十1961年5月22日为2℃)
3)日平均气温下降6.8:日平均气温为08、14、20、02四个时次的气温平均值,22日平均气温12.9,21日平均气温19.7。22日平均气温同样远低于历史同期极小值(历史第一1959年5月20日5.6,历史第十1961年5月20日9.3)
4)气温倒挂导致降温体验剧烈!
可以看出,前面三种气温值,其本身在历史同期中远不算极端冷,其下降幅度在5-8之间,只是中等。但是,由于降温主要时段在上午,导致22日气温出现了时间上的倒挂,即最高气温出现在凌晨而最低气温出现在下午,造成22日14时气温较21日14时下降13.4℃!但是这其实在全国各地都很常见,只要冷空气造成降温在白天时段都容易出现。
5)位置转换可能影响天气体验
即使风雨降温是平稳的,身体从山下较暖到山上较冷、从河谷避风到山脊暴露的位置转换,也可能加强了对风雨降温的体验,给人以天气突然变化的感觉。想象一下从温暖的房屋中开门走进凄风冷雨中。
总结与思考
1、要么强度极大,要么极为罕见,极端天气理应至少具备其中一条。
2、在某些情况下,不极端的天气也可以造成极端的影响,高影响天气是合适的称谓。
3、当今的人类确实有能力主宰很多事,但作为个体,当失去了现代文明的庇护(保暖的衣物、防风的房屋掩体、必要的信息和交通工具),暴露在天气(大自然)面前时,是极为脆弱的,甚至较文明前的祖先更为脆弱。
后记:
自4月30日以来,面对接踵而至的天气灾难,思考了很多,甚至唤起了很多儿时的记忆。从业20年,其实经历了很多带来重灾的天气事件,这种情况却是未有过的。我不知道,或许是写作自媒体文章带来的心理变化?而最近,这变化的心态,和出于敬畏逝去生命的谨言慎行,加上忙碌,似乎要逐渐将我的本没有多少的写作激情消耗了。
为了不被忘却的纪念,我想还是应该写下去,就从这一篇重新开始吧,争取未来10天能完成强对流系列的后三篇。
---全文完---
公众号:涛淘风云
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