还记得2018年登陆浙江温岭的台风“摩羯”吗？在“摩羯”的环流背景下，当年8月13日至14日共引发11个龙卷（在转向期间引发10个龙卷），这使其“当仁不让”成为众多影响我国的热带气旋中引发龙卷最多的一个。热带气旋作为影响我国的重要天气系统，常常会带来重大灾害。如果在产生风雨影响的同时，它再引发龙卷，则会导致灾害叠加。有鉴于此，热带气旋龙卷的相关研究备受关注。探寻热带气旋龙卷的生成机制，首先要了解龙卷本身的形成条件。研究显示，龙卷的形成与有利的大气环境条件密不可分，其发生发展条件包括不稳定的垂直大气层结、充足的低层水汽条件以及强烈的低空垂直风切变。除了有利的大气环境条件外，地形因素也不可忽视。热带气旋从海上奔袭而来，在整个生命周期内时常会留下迂回曲折的“足迹”，恰恰在其发生转向之际，也是引发龙卷的“最佳时机”。在热带气旋龙卷多发的美国，1954年至2004年，其南部沿海登陆的飓风中约有48%的转向飓风引发龙卷，与之对应的是，约有19%的非转向飓风引发龙卷。两相比较，在引发龙卷方面，转向飓风“完胜”。在我国，2006年至2018年共有64次热带气旋引发龙卷的记录，平均每年发生约5次，其中，约有三分之一的登陆热带气旋至少引发一个龙卷。近五年，登陆我国的热带气旋发生转向的样本约占20%，其中转向热带气旋引发龙卷约占热带气旋龙卷总数的64%。统计数据有力印证了热带气旋转向期间易引发龙卷这一结论。那么，这其中的关键机制是什么？佛山市龙卷风研究中心副主任、高级工程师李兆明解释说，热带气旋转向通常是指往西北行进的热带气旋，其路径突然往偏北或东北方向偏折，在热带气旋转向期间，相对于热带气旋中心的东北象限，受引导气流或中纬度天气系统（如低压槽）影响，中低层垂直风廓线呈现相对于热带气旋中心“低层进—高层出”的气流结构，在该区域易造成较大的正螺旋度，这是有利于龙卷发生的动力条件。在这种情况下，当不稳定能量足够大时，活跃的对流风暴有可能组织发展成微型超级单体，甚至可能进一步生成龙卷。尽管转向热带气旋引发龙卷占热带气旋龙卷总数的比例较高，但相似的热带气旋转向并不一定都生成龙卷。这其中，2018年的台风“摩羯”与2021年的台风“烟花”就是一组最为典型的可对比案例。在大尺度环境场上，这两个热带气旋环流均位于短波槽和副热带高压之间，受短波槽前和副热带高压西侧的西南气流引导，它们的移动路径均向东北转向。不同于“摩羯”在转向期间引发10个龙卷，“烟花”在转向期间没有引发龙卷，主要原因是“烟花”低层气块来源于海面，相较于“摩羯”偏冷，对流活动相对偏弱。“烟花”的主要特点是移动速度慢、陆上滞留时间长、累计雨量大，这也成为引发郑州“7·20”特大暴雨灾害的原因之一。李兆明坦言，热带气旋龙卷很难监测预警，主要是热带气旋的螺旋雨带通常对流性降水密集，可能会生成龙卷的雷暴，往往镶嵌在众多对流系统中，难以寻找和定位。此外，这些雷暴的三维尺寸通常比中纬度的龙卷雷暴小，天气雷达有效探测难度较大。提高热带气旋龙卷预报水平，首先要抓住预报关键点这一主要矛盾，要利用数值模式进行热带气旋龙卷潜势风险预报，密切关注风险区内雷暴的精细化雷达观测，再结合相关技术指标和预报员的经验，进行综合研判。
来源丨中国气象局气象宣传与科普中心（中国气象报社）
作者丨宛霞 刘思晨
图丨网络
编辑丨中国气象局气象宣传与科普中心（中国气象报社）全媒体记者 叶奕宏
