雷暴
日期:2025-08-22
来源:《大气科学科普词汇》
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一种伴有阵风骤雨和雷电的强对流天气,强烈的雷暴可以引起暴雨、冰雹和龙卷风,在冬季甚至会随暴风雪而来。

强大的雷暴云伴随着电闪雷鸣


一天中雷暴多发生在下午,地表温度在一天中最高,近地面的空气受热膨胀,密度减小。此时,密度较小的暖湿空气在下,密度较大的冷空气在上,大气处于不稳定的状态。就像水缸里的油和水一样,当密度较小的油处于水缸底部,而水处于上部时,一定会产生强烈的上升运动,最终油会浮到水面上。因此,低层的暖湿空气在浮力作用下也会产生上升运动,即发生对流。当环境条件较好,对流发展旺盛时,就会产生雷暴。所以说,雷暴是大气不稳定状况的产物。而有时在夜间,因云顶辐射冷却,使大气变得不稳定,也可引起雷暴,称为夜雷暴。我国雷暴是南方多于北方,山区多于平原。一般多出现在夏季和秋季,冬季只在我国南方偶有发生。

雷暴家族

单体雷暴(Single cell storm):一朵发展强大的积雨云(详见词条“积雨云”)就是一个单体雷暴,水平范围为几千米到十多千米,生命史一般不超过2小时。

多单体雷暴(Multicell storm):多个发展阶段不同的单体雷暴集合在一起,和“后浪推前浪”不同,多单体风暴前侧是不断生成的新单体风暴,而后侧是逐渐消亡的单体风暴,因而整体看起来是不断向前运动的。虽然每个单体风暴生命期不长,但通过多个单体的连续更替,多单体雷暴可以存在较长时间。

超级单体雷暴(Supercell storm,详见词条“超级单体”):内部既有气旋式上升气流,也有下沉气流,强大的近于稳态的环流系统使其比单体风暴更巨大,维持时间可达几个小时,发生龙卷风和冰雹的可能性更大。

飑线(Squall Line)(详见词条“飑线”):一群排列成队的雷暴。

雷暴中的电闪雷鸣

形成雷暴的积雨云发展旺盛,积雨云中冰晶的凇附、水滴的破碎以及空气对流等过程,使云中产生电荷。云中电荷的分布很复杂,但总的说来,云的上部以正电荷为主,云的中、下部以负电荷为主。因此,云的上、下部形成一个电位差,当电位差大到一定程度后,就产生放电,这就是平常所见的闪电现象。放电过程中,闪电周围温度骤增,使空气体积急剧膨胀,从而产生冲击波,导致强烈的雷鸣。当云层很低时,其对大地的静电感应,使地面或建筑物表面产生异性电荷,则可形成云地间放电,这就是雷击。


雷暴中电闪雷鸣


危害

对于陆地上的居民而言,雷暴最大的危险就是被闪电击中、遭遇暴雨积水或龙卷风等。

另外,雷暴对于飞行安全的影响非常大,主要有如下几点:

1、龙卷风


雷暴是强对流系统,它会产生强力抽吸作用,把周围的空气抽上去,如果此时空气带有旋转,就会形成高速旋转的“漏斗云”,如果它再接触到地面,就会发展成龙卷风;如果它接触的是水面,那就发展成水龙卷,就是民间说的“龙吸水”。可以想象,如果飞机被卷入龙卷风区域,那将会失去控制、结构破损。

2、湍流

雷暴意味着大气的不稳定,而这种不稳定就会表现为湍流(简单说就是空气在乱七八糟地流动)。试想,飞机在稳定的层流中,可以平稳飞行;而在不稳定的湍流中,自然要上下颠簸、机身失控。

3、微下击暴流

微下击暴流造成飞行事故的示意图,图中黄色实线表示下沉气流,箭头表示气流方向


雷暴内部,不仅有强烈上升,还有强烈下沉。飞机起飞、降落时,如果遇上强烈下沉的微下击暴流,飞机则会被这股强烈的下沉气流直接拍在地上,造成机毁人亡的悲剧。

4、结冰

雷暴里有强上升气流,气流上升到一定高度,温度自然是要急剧降低的,空气里的水汽就会被冻成“过冷水滴”。这时候如果飞来一架飞机,那这些过冷水滴就会冻结在飞机某些部位,聚积成冰层。积冰一方面会破坏飞机的动力性能,比如在机翼和尾翼上的积冰会让飞机抖动、操纵失控,另一方面还会导致仪表和通讯设备失灵。

2009年6月1日,一架从巴西里约热内卢飞往巴黎的航班在大西洋上空失事,造成飞机上228名乘客全部丧生,这就是著名的法航477空难。也是近年来最神秘的空难事故之一,因为这次的AF447航班所采用的空客A330型客机被称为是现代历史上最安全的机型,飞机上有非常先进的自动驾驶设备,而且飞机在失事前几分钟与控制中心几无联系,不知不觉就失踪坠毁。事故分析发现,飞机在大西洋上空穿越积雨云时,机外的感应器上被覆盖了厚厚一层冰晶。结冰过程毁坏了非常重要的感应器:铅笔形状的速度监测器 (又叫皮托管),这可能是事故发生的诱因之一。当速度监测器失灵4分钟后,飞机坠入大海,机上228人全部遇难。

5、冰雹

雷暴经常伴随冰雹,而直径大于1.3cm的冰雹就有可能在几秒内严重损伤机体。

6、闪电

雷暴还经常伴随闪电,闪电可能击穿飞机蒙皮,损坏通信和电子设备,甚至引发爆炸……1988年9月9日,越南民航一架TU-134客机在泰国曼谷机场附近遭雷击坠毁,机上81人只有6人生还。

强对流天气预警

雷暴是强对流天气的一种,实际上雷雨大风、冰雹、龙卷风、局部强降雨等灾害天气成因相似,并没有明显界限,经常是组合发生的。因此,将这种发生突然、天气剧烈、破坏力极大的过程统一称为强对流天气。对于强对流天气的预报叫做“临近预报”,即在强对流天气到达本地前“2~3”小时做出的预报。目前,我国气象灾害预警信号中关于强对流天气的预警有两种,分别是雷雨大风和冰雹。雷雨大风预警信号分四级,分别以蓝色、黄色、橙色、红色表示。冰雹预警信号分二级,分别以橙色、红色表示。





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