中美兩國(guó)龍卷災(zāi)害對(duì)比簡(jiǎn)析

程 亮 元慧慧 高耀庭

龍卷（又稱龍卷風(fēng)）一般產(chǎn)生于強(qiáng)對(duì)流風(fēng)暴內(nèi)部，由風(fēng)暴云底向下伸展到地面，進(jìn)一步發(fā)展為漏斗狀云，從而生成小范圍空氣渦旋，其中心最大風(fēng)速可達(dá)100～200米/秒，直徑一般為幾米到幾百米。龍卷生消迅速，常與雷暴、颮線、冰雹和短時(shí)強(qiáng)降雨等強(qiáng)對(duì)流天氣相伴出現(xiàn)，易造成重大的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，是應(yīng)予高度重視的一種強(qiáng)烈的災(zāi)害性天氣現(xiàn)象。

形成龍卷有三個(gè)必要條件：對(duì)流層明顯的位勢(shì)不穩(wěn)定，上干下濕的水汽垂直分布和強(qiáng)的垂直切變?？v觀全球，無(wú)論是從生成機(jī)制、地理環(huán)境，還是歷史統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來(lái)看，中緯度地區(qū)也就是南北緯20°～50°范圍，是最容易形成龍卷的區(qū)域。

中國(guó)和美國(guó)同為中緯度地區(qū)的國(guó)土面積大國(guó)，都具有龍卷生成區(qū)域典型分布等特點(diǎn)，但在龍卷生成個(gè)數(shù)和強(qiáng)龍卷個(gè)數(shù)上還是有著顯著差別。

受客觀條件所限，現(xiàn)有的觀測(cè)手段很難獲取到龍卷的真實(shí)風(fēng)速、內(nèi)部氣壓等氣象要素?cái)?shù)據(jù)。龍卷的最大風(fēng)力和強(qiáng)度的判斷，大都是通過(guò)災(zāi)后調(diào)查估計(jì)或多普勒天氣雷達(dá)近距離觀測(cè)估算得出。中美兩國(guó)現(xiàn)行的業(yè)務(wù)規(guī)范里都采用“增強(qiáng)藤田級(jí)別”(Enhanced Fujita Scale，EFScale)，用來(lái)在災(zāi)后現(xiàn)場(chǎng)估計(jì)和界定龍卷強(qiáng)度，其中EF0（風(fēng)速29～37m/s）和EF1（風(fēng)速38～49m/s）級(jí)龍卷屬于弱龍卷，EF2（風(fēng)速50～60m/s）至EF3（風(fēng)速61～73m/s）級(jí)龍卷屬于強(qiáng)龍卷，EF4（風(fēng)速74～90m/s）和EF5（風(fēng)速大于90m/s）級(jí)龍卷屬于超強(qiáng)龍卷。

美國(guó)是全球范圍內(nèi)發(fā)生龍卷災(zāi)害最多的國(guó)家，平均每年有記錄的龍卷數(shù)量超過(guò)1 000個(gè)。美國(guó)龍卷強(qiáng)度大部分都比較弱，有將近八成的龍卷強(qiáng)度在EF0至EF1級(jí)，2%左右的龍卷強(qiáng)度在EF3級(jí)以上，EF5級(jí)超強(qiáng)龍卷比例只有1‰左右。也就是說(shuō)，若美國(guó)每年有1 000個(gè)龍卷發(fā)生，大約只有20個(gè)龍卷達(dá)到EF3級(jí)別及以上，1個(gè)龍卷強(qiáng)度級(jí)別達(dá)到EF5。美國(guó)有兩個(gè)龍卷災(zāi)害高發(fā)區(qū)域：一個(gè)是美國(guó)南部靠近墨西哥灣區(qū)附近的幾個(gè)州，包含佛羅里達(dá)州、密西西比州和路易斯安納州等地；另一個(gè)是美國(guó)中南部的“龍卷走廊”（Tornado Alley），這個(gè)特殊區(qū)域一般是指美國(guó)中部大平原的一條狹長(zhǎng)地帶，包含得克薩斯州、俄克拉荷馬州、堪薩斯州以及內(nèi)布拉斯加州等地，約四成的EF3級(jí)及以上的強(qiáng)龍卷都發(fā)生在這個(gè)區(qū)域。

由于我國(guó)龍卷災(zāi)害的觀測(cè)和研究起步較晚，專業(yè)資料的儲(chǔ)備不太齊備，很多的龍卷記錄有缺失和不完整的情況，有些災(zāi)情記錄的內(nèi)容也太不完善，客觀上會(huì)造成可供研究的樣本數(shù)低于實(shí)際龍卷產(chǎn)生數(shù)的局面。根據(jù)1949年以后的相關(guān)記錄來(lái)看，我國(guó)年平均生成龍卷100個(gè)上下，總數(shù)大約只有美國(guó)的1/10，主要分布于我國(guó)東部和沿海地區(qū)，尤其以華東、華中以及華南的平原地區(qū)、東南部等平原地區(qū)；江蘇、湖北、湖南、山東和上海為前五名，占強(qiáng)龍卷總發(fā)生數(shù)的一半以上，其中江蘇次數(shù)最多，占比高達(dá)22%。上述龍卷高發(fā)區(qū)域大多地勢(shì)平坦，臨江靠海，域內(nèi)水網(wǎng)水系密集，跟美國(guó)“龍卷走廊”類似，具有對(duì)龍卷發(fā)生有利的熱力、動(dòng)力和下墊面條件。

美國(guó)對(duì)龍卷的研究開(kāi)展較為廣泛和深入，在前沿理論探索、實(shí)驗(yàn)室建模、中小尺度數(shù)值模式開(kāi)發(fā)和仿真模擬研究等方面具有明顯先發(fā)優(yōu)勢(shì)；美國(guó)也開(kāi)展了很多大型外場(chǎng)觀測(cè)試驗(yàn)，其包括新一代天氣雷達(dá)在內(nèi)的龍卷觀測(cè)設(shè)備也在不斷發(fā)展和改進(jìn)中。中國(guó)由于發(fā)生龍卷的數(shù)量偏少、關(guān)注度不高，還處于起步階段，但是近幾年出現(xiàn)了類似江蘇鹽城“623”等多次強(qiáng)龍卷災(zāi)害，從而提高了社會(huì)對(duì)龍卷的認(rèn)識(shí)度和關(guān)注度，進(jìn)而促進(jìn)學(xué)者們加深對(duì)龍卷的研究，同時(shí)也進(jìn)一步推動(dòng)中國(guó)在龍卷的觀測(cè)設(shè)備以及監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)預(yù)警業(yè)務(wù)水平上都有所進(jìn)展。