什么是强对流天气？
强对流天气是指出现在对流云系或单个对流云块中，伴有短时强降水、雷暴大风、龙卷风、冰雹、飑线等灾害性天气，在气象学上属于中小尺度天气系统。中央气象台7月18日06时发布暴雨强对流天气预警:预计，今天白天到夜间，四川西北部和南部及东部、重庆、陕西南部、湖北西部、贵州北部、云南东北部、河南中北部、山西东南部、河北大部、山东大部、北京、天津、辽宁大部、吉林中东部、黑龙江东部等地有大雨或暴雨，其中，四川盆地东北部、重庆中西部等地有大暴雨。上述地区将伴有短时雷雨大风等强对流天气。
强对流天气发生在对流云系或单个对流云块中，在气象学上属于中小尺度天气系统。这种天气的水平尺度一般在200公里以内，有的只有几公里。这种天气极具破坏性。它是气象灾害中持续时间短、破坏力强的天气。在世界范围内，它被列为继热带气旋、地震和洪水之后的第四大灾害性天气。
强对流天气是指气象学上发生突然、移动迅速、天气恶劣、破坏力极大的灾害性天气，主要包括雷暴大风、冰雹、龙卷风、局地强降雨等。强对流天气发生在中小尺度天气系统中，空间尺度较小。一般水平射程在十公里到两三百公里左右，有的水平射程只有几十米到十公里。其生活史较短，具有明显的突发性，约一小时至十几小时，较短的只有几分钟至一小时。强对流天气到来时，往往伴随着雷电、雷电、风雨等恶劣天气，造成房屋被毁，农作物、树木被毁，电信交通受损，甚至人员伤亡。
强对流天气灾害的特征
强对流天气以大尺度天气系统为基础，影响或决定小尺度天气系统的产生、发展和移动过程，小尺度天气系统对大尺度天气系统具有反馈作用。广东省强对流天气的特征主要表现在以下几个方面:
▲(1)发生早，结束晚。
广东的强对流天气一般从2月份开始，9月份以后逐渐减少。有些年份可以提前出现在65438+10月，结束在10 ~ 65438+2月。
▲(2)强大的力量和破坏性
广东的强对流天气和其他地区的强对流天气一样，具有垂直速度高、突发性强、破坏力大的特点。如强对流天气发生时，部分过程瞬时风速达到12以上，甚至超过100米/秒。
▲(3)发生频繁，横向规模小，生活史短。
强对流天气是广东最常见的自然灾害之一，强风、飑线、冰雹和龙卷风频繁出现。比如有的年份一天下了四次冰雹，最长的冰雹下的时间可以持续半个小时。在某些月份，全省可能会连续多日出现冰雹。强对流天气的水平尺度较小，一般不到200公里，有的只有几公里。生活史很短，通常只有几小时到几十小时。此外，它还具有气象要素梯度大、非地转平衡、非静力平衡的基本特征。
对流天气容易在一些特定的区域形成和发展，如在山脉两侧、海陆交界地带、湖泊周围、沼泽等。因此，各类强对流天气形成的物理过程并不完全相同，这与下垫面动力和热力效应的影响有很大关系。
为什么强对流天气频繁？
为什么今年强对流天气频发？中央气象台天气预报室副主任周在接受记者采访时表示，今年入汛以来，我国主要降雨带并没有长时间“盯”在一个地区，所以某个地区的持续强降雨天气并不多。部分地区强对流天气频发的主要原因是今年南下冷空气异常活跃，频繁南下的冷空气湿润不稳定。这种潮湿温暖的大气会在盛夏炎热的午后产生强烈的垂直运动，从而导致强对流天气。此外，北方地区高空受较强的西北气流控制，白天天气晴好，太阳辐射强，近地面温度上升快，而华北地区的涡旋相对稳定，往往导致冷平流南下，在部分地区形成上冷下暖的不稳定大气，使这些地区容易出现强对流天气。
强对流天气的另一个罪魁祸首是全球变暖。国家气候中心副主任罗勇表示，近年来天气变化的范围在加大，这是事实。上个月，世界各地都发出了异常天气的报告。几乎在北京突然遭遇暴雨袭击的同时，上海也遭遇暴雨袭击，日本、孟加拉等亚洲多个国家也遭遇强对流天气。罗马尼亚高温天气致18人死亡突然变成夹杂冰雹的雨，雷电击中4人。同样遭受暴雨的还有意大利北部、法国和南亚。德国和意大利的山区甚至上演了“七月雪”。
强对流天气发生时间
广东一年四季都可能出现强对流天气。雷雨大风多发生在春、夏、秋三季，冬季少见。短时强降水全年可见，多在春、夏、秋三季。龙卷风一般发生在春夏之交或夏秋之交的季节(4月~ 10月)，前者居多。飑线多发生在春夏过渡季节冷锋前的暖区，飑线常出现在台风锋面，多发生在3-9月。广东省冰雹多发生在冷暖空气激烈相遇的2-5月，盛夏也可在强烈持续的雷暴中登陆。
强对流天气蕴含着巨大的能量，具有突发性、强度大、持续时间短的特点。强对流天气一旦发生，破坏力极大，影响波及农业、工业、电力、通信、城建、航空、交通等各行各业，危及人民生命财产安全。
强对流天气灾害的分类
▲ (1)飑线
气象学上所谓的飑，是指风向突然改变，风力突然增大的突发性强风现象。飑线是指风向和风力发生剧烈变化的天气变化带。飑线沿线可出现雷暴、暴雨、大风、冰雹、龙卷风等恶劣天气现象，飑线是雷暴或积雨云带。
飑线是由起伏的地形和不均匀的热力分布引起的动力和热力作用的综合结果。它的形成和发展与天气形势密切相关，局地条件也起着极其重要的作用。常出现在雷雨云到来之前或冷锋到来之前，最容易发生在春夏季的积雨云中。湿的、不稳定的气体层能促进飑线的强烈发展。即将出现时，天气闷热，风向混乱或偏南风。当强冷空气入侵时，地面冷锋前或低压槽附近的暖气团存在不稳定层结，此时最容易形成飑线天气。飑线大多发生在傍晚到夜间。
飑线从产生到消亡可分为三个阶段:
(1)初级阶段一般持续3-5小时，有6级大风，雷雨。
(2)鼎盛时期，持续1 ~ 2小时，风向突变，风速骤增，往往从8级到12以上，气压急剧上升，气温急剧下降，短时间内会下降到10℃以上。这个阶段发生的风暴极具破坏性。
(3)消散阶段，持续2小时左右，风力减小，雷雨强度减弱，气压逐渐降低，气温逐渐升高，天气逐渐好转。
▲ (2)龙卷风
龙卷风是一种强烈的、小规模的空气涡旋，由雷暴云底部延伸到地面的漏斗状云(龙卷风)产生。其风力可达12以上，最大可达100米/秒以上，通常伴有雷雨，有时有冰雹。它是大气中最强的涡旋现象。虽然它的影响很小，但破坏性极大。它往往会在瞬间摧毁农作物和数以万计的果树，中断交通，倒塌房屋，丧失人畜生命。龙卷风分为陆地龙卷风和海上龙卷风。出现在陆地上的龙卷风称为陆地龙卷风，出现在海上的龙卷风称为海上龙卷风。它具有强大的旋转力，经常把地球表面的水、灰尘、泥沙等向上携带，从四面八方汇聚成一管，宛如一条“从天而降的龙”，故名。大部分陆地龙卷风被沉积物包围；海龙卷风的外围大部分是海水。这种海上龙卷风也叫“龙吸水”。
龙卷风是在极不稳定天气下空气强对流产生的，其形成和发展与飑线系统没有本质区别，只是龙卷风更严重。它的形成和发展必须有大量的能量供应，所以需要强对流不稳定能量的存在。它在性质上类似于热带气旋，但规模远小于热带气旋。在形成和发展过程中，由于空气对流，龙卷风中心的气压变得很低。在气压梯度力的作用下，周围气压较高的空气流向龙卷风的中心，没有流向中心时，就围绕中心旋转，从而形成空气的漩涡。
龙卷风的水平范围很小，直径从几米到几百米不等，平均约250米，最大约1公里。在空中直径可达数公里，最大10公里。最大风速可达每小时150公里至450公里，龙卷风持续时间通常只有几分钟，最长也不过几分钟，但造成的灾害却十分严重。
广东是中国龙卷风多发地区之一，一年四季都有发生。从时间上看，多在春末夏初，从区域上看，沿海地区多，内陆地区少。
▲ (3)冰雹
冰雹是从雷暴云中落下的坚硬的球形、圆锥形或不规则形状的固体降水。常见的冰雹大如豆子，直径约2厘米，大如鸡蛋(直径约10厘米)，大的可达30厘米以上。
冰雹是一种固体降水，它是因为冰晶或雨滴在对流积雨云中滚动和凝结几次而落下的。通常在系统性锋面活动或热带气旋登陆过程中产生，但也有局地的。冰雹通常发生在春夏之交，空气被晒黑，被雇佣，被使用，被使用，被使用，被使用，被支付，被使用，被使用，被使用，被使用，被使用，被使用，被倾倒，被倾斜。手掌怎么了，瑞康木？手掌怎么了？蟹锤瓷刀怎么了？兰花怎么了？0米/秒；要产生10厘米的冰雹，必须有50米/秒以上的上升气流运动(一般产生雷暴的积雨云只运动10米/秒左右)。如此强烈的上升运动，完全是靠大气中不稳定能量的释放获得的。因此，防雹的一个必要条件是空气中存在极不稳定的大气。不稳定层越厚，越有利于防雹。
在积雨云中，0℃以下的云由水滴组成，0℃以上的云由过冷水滴组成，0℃以上的云由过冷水滴混合雪花和冰晶组成。如果积雨云中的上升气流有时强有时弱，当上升的冷却水滴与上方的冰晶或雪花碰撞时，过冷水滴冻结成冰雹的核心。冰雹形成后，要么因上升气流减弱，要么因其重量较大而减少。当它降到0℃层以下时，一些水滴会粘在上面。此时如果上升气流增大，则被带到0℃层以上的低温区，雹核表面的水再次冻结成冰。当上升气流再也托住它的时候，它就落到地上，变成了冰雹。
▲ (4)雷雨大风
雷雨大风是指在雷电和暴雨的情况下，风力达到或超过8级(≥ 17.2m/s)的天气现象。雷暴和强风有时被称为暴风。雷雨大风时，乌云翻滚，电闪雷鸣，伴有强降水，有时还有冰雹，风速极高。一般只覆盖几公里到几十公里。
雷暴大风往往出现在强冷锋前的雷暴高压中。雷暴高压是存在于雷暴区附近地面气压场的一个小的局部高压。雷暴高压中心的温度比周围低，向下流动非常明显。雷暴高压的锋面是有上升气流的暖区。就在这种下降气流和上升气流之间，有一个狭窄的风切变带，这是雷暴大风发生的地方，它经过的时候会带来极强的风暴。如果雷暴大风发生在单个气团中，往往是由于局部加热不均匀造成的。雷雨大风的生活史很短。
▲ (5)短时强降水
短时强降水是指短时间内降水强度较大，雨量达到或超过一定值的天气现象。这个值的规定因地而异。
▲ (6)雷暴
强对流天气经常带来雷暴。当大气中的层结不稳定时，容易产生强对流。当云与云之间、云与地面之间的电位差达到一定程度时，就会发生放电。有时雷声隆隆，耀眼的闪电划破天空，经常伴有强风、阵雨或冰雹。因此，雷雨天气总是与强烈的积雨云联系在一起。
由于雷暴的发生发展与积雨云联系在一起，从雷雨云的出现到消失，具有很强的局地性和突发性，水平范围只有几公里以上，时间尺度只有2-3小时。所以这种中小型天气系统在预报上有一定的难度。
强雷暴是一种灾害性天气。雷电会造成雷击火灾危险，强风会吹倒房屋，将树木连根拔起，水果、蔬菜等农作物遭受冰雹袭击后损失严重甚至绝收。有时局部暴雨还会引发山洪、泥石流等地质灾害。
强对流天气带来危害。
强对流天气灾害一般可分为风灾、涝灾和雹灾。强对流天气发生时，往往几种灾害同时发生，对国计民生和农业生产影响很大。
强风是飑线、龙卷风和雷暴最显著的气象要素之一。
飑线在这个省很常见，全省各地都可能出现。飑线水平尺度虽小，但其影响范围内会发生强烈的风雨灾害，可造成树木倒伏、房屋倾覆、碎片飞扬、人畜受伤、农作物倒伏。狂风对在广东内河航行的船只也是有害的。如1980年2月27日正在潭江水道航行的“曙光401”号客轮被狂风击沉，造成301人死亡，经济损失1万元。1983 3月1日在东平水道航行的红星283轮被狂风击沉，造成148人死亡，经济损失165438+万元；3月27日，1985，在天河水道航行的红星312客船被狂风击沉，造成83人死亡，经济损失1.2万元。此外，几乎每年都有客轮和货船被狂风吹倒，造成不同程度的损失。
龙卷风风向旋转时，中心风力可达100 ~ 200m/s，破坏力极大。如从化1987年4月6日发生龙卷风，倒塌房屋950间，严重损坏房屋3210间，吹落荔枝树1460棵，三华李、橙子等果树15300棵，死亡4人，受伤14人，造成经济损失66。1990 4月10日，一场龙卷风袭击阳江市，造成16人死亡，10人受伤。250多栋房屋倒塌，750栋屋顶裸露。在杨沫河上航行的船只被龙卷风吹倒，造成10人死亡，5人受伤。龙卷风于5月1986袭击新沂，4月23日1989袭击普宁，也造成了巨大的经济损失和人员伤亡。
雷雨大风的风力一般小于飑线和龙卷风，但它的发生不仅仅是大风，还伴有雷电、雷电、暴雨，个别雷声大，让人感觉像地震。雷暴和强风会导致人和牲畜的伤亡、房屋倒塌和大面积农作物的毁坏。如4月2日，1997，广州市花都、从化、白云区15乡镇遭受雷雨大风袭击，造成2人受伤，1047房屋受损，280间瓦房被掀开，4800多棵荔枝等果树被吹落，6.6万平方米大棚倒塌，稻田受损。此外，雷电对航空活动的危害特别大。闪电也会导致森林灾难和山火。
冰雹是雷暴云中水蒸气凝结和水滴冻结的产物。冰雹以冰雹胚(霰)为核心，外层面包有几层冰壳。冰雹的密度大致在每立方米300公斤到900公斤之间，平均每立方米700到800公斤。大冰雹下落速度可达每秒30米以上。冰雹造成的灾害虽然是局部的、短期的，但后果是严重的。冰雹会破坏农作物、果园、房屋等设施设备，造成人畜伤亡。如4月1997、12日，茂名市北部山区出现暴雨、冰雹等灾害，信宜市14乡镇出现6 ~ 7级阵风。最大冰雹重量15公斤，大如鸡蛋，小如花生，造成3人死亡，750间房屋倒塌，2万多间房屋裸露。1997 4月3日，清新县10乡镇遭受冰雹袭击，全县10750间房屋受损。高州市六个镇遭受冰雹袭击，损坏房屋16000间。
短时强降水易形成洪涝灾害，影响农作物生长、正常工作生活环境和人类健康，甚至威胁人类生命。久而久之浸泡作物会烂根死苗；房屋、堤坝长期浸泡，会造成房屋倒塌、堤坝坍塌、堤坝垮塌。此外，渍水容易发生瘟疫和农作物病虫害。洪水可以冲毁堤坝，淹没农田，毁坏庄稼，冲击桥梁，淹没房屋和家园，使人们流离失所，人畜也难逃劫难。短时强降雨往往构成暴雨的一部分。如5月7-9日1997，清远市、广州北部出现短时暴雨，清远市源潭镇939毫米；高桥镇降512mm；佛冈县龙山镇降614毫米；广州花都市铁棉镇降雨量460毫米，从化龙潭镇降雨量425毫米，由于暴雨集中、强度大，山洪暴发，河流水位急剧上涨，部分堤防决口，造成极其严重的洪涝灾害，36万人受灾，112人死亡。倒塌房屋18300间。65家乡镇企业全面停产，52座桥涵被毁。高压输电线路损坏1.2公里，通信线路损坏82公里，农业受淹面积3.97万公顷，造成直接经济损失654.38+0.37亿元。
总之，强对流天气破坏性很大，会造成严重的灾害。如果以风速来估算这种天气的能量，一场强对流风暴的平均能量可达108kW，相当于10多颗原子弹的能量。在国际上，它被列为继热带气旋、地震和洪水之后的第四大灾害性天气。1980 ~ 1985期间广东发生的三起海上事故都是在这种天气背景下发生的。
因为各种强对流天气都有自己的季节和特点，农业生产都是室外作业，按季节安排，所以强对流天气对农业生产中各种作物的危害是不一样的。上述洪涝、风雹是强对流天气灾害中影响农业生产的主要危害。强对流天气对农业生产的直接危害是外力对农作物的破坏，间接危害是涝害诱发和传播病虫害导致农作物减产甚至绝收。
随着人民生活水平的提高和经济建设的发展，强对流天气造成的损失更加严重。强对流天气灾害与强对流天气的类型、影响范围和持续时间密切相关。
强对流天气的灾害预防
由于强对流天气突发性强，灾害种类多，破坏力大，往往造成严重灾害。目前还没有有效的人为削弱和预防的方法。因此，应采取预防与抢救相结合的策略。
1.建立农林牧结构和措施，抵御灾害，实现稳产。
(一)建立农林牧结构。发生强对流天气灾害的地方，特别是山区，要大力种草种树，封山育林，绿化荒山，增加森林覆盖率，搞好水土保持，减少水土流失，尽可能减少空气对流，以缓解强对流天气灾害的发生。在农区，要增加林牧比重，增加抗强对流天气灾害能力强、抗灾能力强的作物比重。在强对流天气灾害多发地区，多种根茎作物。关键生长期强对流天气灾害频发期错开。成熟的庄稼应该及时收割。
(2)防风:植树造林，绿化环境，加固建筑物，防止雷暴和龙卷风等风害，改变生态环境，防止土壤沙化，保护水源，疏浚沼泽。
(三)农作物受灾后需要及时采取补救措施的。强对流天气灾害发生后，农作物除遭受机械伤害外，还遭受许多间接危害。因此，要根据不同灾害、不同作物、不同生长期的抗灾能力，及时采取补救措施。
(4)培育抗强对流天气灾害的优良作物品种，提高作物抗灾能力。
2.提高强对流天气预报水平，加强强对流天气系统理论研究。
(一)提高强对流天气预报水平
首先要做好强对流天气的发生和移动的预测。可以利用气象雷达监测加强气象台站联防，预报强对流天气的发生和活动。还可以利用地球同步卫星连续拍摄的云图，探索和跟踪强对流天气的发生、发展、移动和消失，配合天气形势图的分析，帮助判断预测强对流天气发生的区域，从而提高强对流天气的预报水平。及时发布预报信息，以便在强对流天气发生前采取必要的防御措施。
(二)加强强对流天气系统的理论研究。
比如，加强强对流天气成因机理研究，加密强对流天气监测站点，更新监测手段；建立防灾减灾计算机指挥系统，尽快应用于救灾工作，提高适应性，对影响全省的强对流天气灾害进行系统梳理，建立强对流天气数据库和灾情数据库，为领导决策和及时采取措施提供准确的灾情信息。
3.建立和完善防灾体系。
(一)发现强对流天气将要发生时，及时发布警报。将可能出现的强对流天气预报迅速传达到各有关地区和单位；通过广播、电视、高频电话等及时传递。
(2)兴修水利，清理沟渠，疏通水道，整治脏、乱、差，防止强降水造成内涝。
(3)人工防雹:防雹的主要措施是防雹，使形成雹块的云变薄或消散，防止冰雹在云中酝酿，小冰雹长成大冰雹。有两种方法:一是通过地面燃烧或飞机播撒的方式，将碘化银或碘化铅等催化剂投放到形成冰雹的积雨云中，使积雨云中的冰雹胚胎增大，使其形成小冰雹，不易长成大冰雹。二是爆炸。用高射炮、火箭、炸药装药轰击形成冰雹的积雨云，引起强烈的空气振动，扰动上升气流，从而抑制冰雹云的发展，同时增强云滴之间碰撞的机会，使部分云滴迅速成长为雨滴而降落。防雹原理、雹云探测、冰雹预报、防雹技术和效果等防雹科学试验研究也在积极开展和完善。
在防洪、防涝、防风、防雹措施中，植树造林是改善当地小气候的关键。众所周知，影响对流发展的物理因素有六个，即大气的静力稳定度、云外的向下流动、卷吸过程、风的垂直切变、对流云的合并、对流活动对大尺度环流场的反馈。破坏其中任何一个环节，都可以阻止对流的持续发展，避免强对流天气的形成。在科技高度发达的今天，完全可以采取措施避免强对流天气灾害的发生。毫无疑问，预报的准确性是前提，我们必须提高强对流天气灾害的预报水平。