澳大利亞雷暴性哮喘事件科學(xué)家剖析起因

雷暴性哮喘是一種氣象學(xué)家剛剛開始有所了解的現(xiàn)象。較高的花粉量、多個風(fēng)暴中心以及不具破壞性的強風(fēng)是其發(fā)生的可能原因。

2016年11月21日，一場傍晚的雷暴襲擊了澳大利亞維多利亞州。這是一起發(fā)生在春季的正常事件，后果卻很異常。上千人經(jīng)歷了呼吸窘迫，并且被緊急送往醫(yī)院。最終至少有9人死亡。雷暴性哮喘再次來襲。

在上世紀90年代首次得以確認的雷暴性哮喘是一種氣象學(xué)家剛剛開始有所了解的現(xiàn)象。美國喬治亞大學(xué)氣候科學(xué)家Andrew Grundstein介紹說，研究發(fā)現(xiàn)，它需要較高的經(jīng)空氣傳播的花粉量，以及將花粉粒吹起并使其降落到病弱人群中的雷暴大風(fēng)。目前，Grundstein正在將這一畫面變得更加明晰。在日前于奧斯汀舉行的美國氣象學(xué)會會議上，他展示了發(fā)生在維多利亞州首府墨爾本的7次雷暴性哮喘事件以及這種氣象學(xué)和醫(yī)學(xué)的奇怪融合出現(xiàn)的中心。Grundstein發(fā)現(xiàn)了一種常見模式：全部7次事件擁有共同的特征，即較高的花粉量、多個風(fēng)暴中心以及不具破壞性的強風(fēng)。

雷暴性哮喘事件此前曾在北美、歐洲和中東出現(xiàn)。但Grundstein認為，構(gòu)成一起嚴重事件的要素在墨爾本集合到一起：附近產(chǎn)生花粉的黑麥草田、經(jīng)常發(fā)生的雷暴以及眾多的人口。為雷暴提供動力的上升氣流將花粉粒吹起，并將其送入幾千米高的天空。在那里，它們會遇到很高的濕度?？茖W(xué)家認為，當(dāng)一個花粉粒吸收水分時，會膨脹并且破裂成上百個更小的顆粒。新南威爾士大學(xué)研究雷暴性哮喘的呼吸系統(tǒng)專家Guy Marks介紹，和整個花粉粒相比，這種花粉“彈片”對肺部的威脅更大?！八鼈冃〉阶阋赃M入下呼吸道并且引發(fā)炎癥反應(yīng)?！碑?dāng)遇到合適的雷暴時，這些碎片便會“搭乘”較冷的下沉氣流。而下沉氣流闖入地球表面，并且創(chuàng)建可將花粉在幾十公里內(nèi)散布的橫向陣風(fēng)。

Grundstein和合作者利用氣象記錄研究了1984年以來7起墨爾本雷暴性哮喘事件的共性。所有事件均發(fā)生在11月，因為此時花粉水平已經(jīng)很高，有時每立方米空氣中甚至超過100個顆粒。通常還會涉及多個雷暴中心。陣風(fēng)中的側(cè)向風(fēng)需要很強，但不一定是極端的?！捌茐男缘拇箫L(fēng)并非必需?！盙rundstein表示，“因為花粉很輕。”

去年，維多利亞州政府在研發(fā)預(yù)警系統(tǒng)上投入了1560萬美元。該系統(tǒng)于當(dāng)年10月1日上線，而這恰好在花粉季節(jié)開始時。該系統(tǒng)將澳大利亞氣象局提供的雷暴預(yù)測結(jié)果和墨爾本大學(xué)植物學(xué)家Ed Newbigin整合的花粉數(shù)結(jié)合起來?；ǚ郾O(jiān)控系統(tǒng)基于該州8個計數(shù)站點，并且由古董級的氣泵提供動力。“這是上世紀50年代英國的技術(shù)。該系統(tǒng)可將空氣導(dǎo)入被黏合劑覆蓋的玻璃載片?！盢ewbigin表示，“我們基本上是在數(shù)花粉粒?！鳖A(yù)報人員將這些細致的觀察同溫度、濕度、風(fēng)和來源于衛(wèi)星的草被覆蓋數(shù)據(jù)結(jié)合起來，以預(yù)測未來的花粉事件。

該系統(tǒng)的提前預(yù)警功能可幫助當(dāng)?shù)厝巳焊玫貞?yīng)對雷暴性哮喘事件。但墨爾本大學(xué)科學(xué)家Jeremy Silver認為，優(yōu)化維多利亞州的預(yù)報結(jié)果需要對這些雷暴的3D結(jié)構(gòu)有更好的了解。這是一大挑戰(zhàn)，因為雷暴性哮喘事件每10年僅發(fā)生幾次。不過，Grundstein并未被打消念頭。相反，他正計劃在美國開展一項將持續(xù)多年的雷暴性哮喘研究。