「東方之星」客輪到底是怎麼在長江里沉沒的？
事件回顧：
2015年6月1日，由南京開往重慶、載有458人的「東方之星」客輪突遇風暴，在長江湖北石首段傾覆。原因初步認定為「12級以上龍捲風」。然而，時隔半年之久，近日公布的事故調查報告稱，「東方之星」號客輪翻沉是由突發罕見的強對流天氣——颮線伴有下擊暴流帶來的強風暴雨襲擊所致。說到這裡，很多人肯定已經一頭霧水了：下擊暴流、颮線、龍捲這些「高冷」又拗口的專業術語，都是些什麼鬼東西？它們不能提前被預報出來嗎？
1. 下擊暴流是個什麼東東？
下擊暴流是指一種雷暴雲中局部性的強下沉氣流，多出現在發展成熟的強雷暴雲之中。下擊暴流發生時，通常表現為一束從雷暴雲中直指地面的下沖氣流，就好比一個懸在空中向下噴洒的水龍頭一般。氣流到達地面後會產生一股與龍捲風破壞力相當的直線風，向四面八方擴散，如同水倒到地上水花四濺一樣，並且越接近地面風速越大，可達到20米/秒以上，影響方圓幾千米的範圍。
下擊暴流屬於小尺度風暴系統，雖然「個頭小」，但「脾氣」大，其破壞性不可小覷。
首先它是飛行起落安全的勁敵。飛機在穿越下擊暴流區域時，先會遇到強勁的逆風，而飛過下擊暴流中心後又瞬間轉換至順風方向，致使飛機升力大減，由於離地面較近，飛行員一旦操作不當就可能造成飛機失速墜毀。
另外，下擊暴流觸地後，帶來的瞬時大風破壞力極強。下擊暴流影響區域內可能出現超過8級（17.2米/秒）的瞬時地面大風，造成農作物倒伏、樹木折斷甚至房屋倒塌，如果發生在水面上則可能會掀翻船隻。這種突發性的大風災害難以提前預測，往往在毫無徵兆的情況下突然發生，很短時間內就會對人們的生產、生活造成較大傷害。據不完全統計，從1999年以來，湖北共發生了3次有記錄的下擊暴流天氣。其中，2000年6月22日，武漢航空公司一架運七飛機在執行恩施至武漢航班任務時，在武漢王家敦機場準備降落過程中，遭受微下擊暴流襲擊，飛機解體墜毀，造成49人死亡。
2. 跟龍捲風有啥區別？
龍捲風的「知名度」相對於下擊暴流而言，可是高出很多。它和下擊暴流一樣，也是一種破壞力極強的小尺度天氣現象，生成和消亡迅速，持續時間由十幾分鐘到幾小時不等，風速最大可達200米/秒以上。
龍捲風中的氣流邊旋轉邊上升，而在微下擊暴流上端也有微氣旋環繞，不同的是這裡的空氣邊流入邊旋轉下降，粗略的說，可以把下擊暴流看作是一個倒置的龍捲。
為了進一步說明下擊暴流和龍捲風的區別，筆者查閱大量文獻，在1991年的《大氣科學》有篇《下擊暴流實例分析》，較為系統的對照了兩者的特點。
此次長江之星的調查也充分利用了下擊暴流和龍捲風的特徵。在最初，通過對雷達資料的初步分析，發現在監利江段附近上空出現了中氣旋，該中氣旋具備發生龍捲的條件。通過現場勘查，發現在客輪傾覆北側8公里的老台深水碼頭處出現大量樹木呈現氣旋性倒伏狀，並由直徑近30厘米的樹木被攔腰吹斷或連根拔起，而在相鄰的樹林中沒有這樣的跡象。由此可確認該區域出現了龍捲風。
而在客輪傾覆水域兩岸5公里範圍內，樹木倒伏方向主要為東南方向，朝向較為一致，另據多位當事人和目擊者回憶，遭遇大風影響之後風向沒有明顯變化，這都符合下擊暴流產生的地面直線型大風跡象。並且「東方之星」客輪翻沉位置上空1千米以下具有較強的輻散特徵，在其上空1.6千米和2.4千米高度上，有明顯氣流輻合。綜合上述雷達回波特徵和地面災情調查判斷，進一步確認在客輪翻沉位置出現了下擊暴流。
3. 跟颮線又有什麼關係？
客輪翻沉地的下擊暴流與監利老台深水碼頭處出現的龍捲風為同一颮線天氣系統下發生的災害性天氣。那麼，颮線又是神馬呢？
颮，可以說是一個非常「高冷」的字，可能很多人都讀不準確。它的正確發音為biāo，《辭海》解釋為「風驟貌」。《文選?班固》載：「遊說之徒，風颮電激，並起而救之。」呂向註：「颮，急風也。」在氣象上是指突然發作的強風，持續時間短暫。出現時瞬間風速突增，風向突變，氣象要素也隨之劇烈變化，以致猝不及防，造成災害。
颮常不只在一處發生，而是排列成線狀，稱為颮線，是由許多雷暴單體排列而成的強對流雲帶，在雷達圖上常顯示為一條強回波帶（如下圖中的紅色長條）。它移動速度快，持續時間短。沿著颮線可出現雷雨大風、冰雹、下擊暴流、龍捲等劇烈的天氣現象。它常出現在雷雨雲到來之前或冷鋒之前，春、夏季節的積雨雲里最易發生，經常在傍晚至夜間「光臨」。
2009年6月3日16時至4日5時，河南省商丘市等地遭遇颮線天氣，許多地區先後出現了雷雨大風、冰雹和短時強降水，共造成22人死亡，其中商丘永城市最大風速達29米/秒（11級），為1957年有氣象記錄以來的歷史極值。
4. 下擊暴流可以提前預報出來嗎？
針對此次沉船事故，肯定有不少人會有疑問：龍捲風也好，下擊暴流也好，難道不能提前預報出來嗎？
事實上，颮線以及龍捲風、下擊暴流等強對流天氣是目前天氣預報中的一個世界性難題，目前世界各國都沒有成熟的預報方法，可以準確地把強對流天氣出現的落區和時間預報出來。那這是為什麼呢？
一是強對流天氣「個頭小」。相比於颱風、冷空氣這些天氣系統中的「大塊頭」（空間上有幾百公里甚至上千公里，屬於大尺度天氣系統），強對流天氣屬於「小個子」——中小尺度系統。其影響範圍從幾公里到幾十公里不等，有時甚至按照百米計量。而氣象台站目前還不能每隔幾公里到幾十公里就布設一個，這就像「大網捕小魚」，難免會有疏漏。
二是強對流天氣很「短命」。下擊暴流等強對流天氣往往生成很突然，對某一地區的影響時間也相對較短，「生命史」只有十幾分鐘到個把小時，有的甚至是分分鐘的事兒。因此，要提前24小時或是48小時預報局部地區的強對流天氣也就非常困難了。
三是強對流天氣「出生」環境很複雜。強對流天氣的生成和發展需要衡量綜合大氣條件，而這些條件往往是難以預料、不確切的，再加上不同地區之間各不相同的地形因素，也進一步增加了準確監測、預報強對流天氣的難度。
（作者：王海波 中國氣象局氣象宣傳與科普中心主任工程師，原創作品，轉載請註明出自知識就是力量微信公眾號）
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