地形雷暴

地形雷暴：它是暖濕不穩定空氣在山脈迎風坡被強迫抬升而形成的雷暴。我國山地多，地形複雜，而且地形雷暴是夏季山區飛行長遇到的一種雷暴。因為夏季暖濕空氣經常存在，氣層多不穩定，如果這時垂直於山脈走向的風速分量較大，山坡也比較陡峭，地形抬升作用明顯，就會形成雷暴。 ^[2] 

雷暴第一階段下山增強,地形強迫起着主要作用,具體表現在三個方面:(1)地形斜坡使得雷暴冷池出流下山加速與穩定維持的偏南氣流形成了強的輻合區;(2)地形抬升使得偏南暖濕入流強烈地上升,從而加劇了對流的發展;(3)地形抬高了冷池出流高度,使得出流與近地面偏南氣流構成隨高度順轉的低層垂直風切變,低層暖空氣之上有冷平流疊加,使得雷暴前方的動力和熱力不穩定增強。雷暴第二階段在平原地區再次增強的主要原因是:組織完好的雷暴到達平原地區後,其冷池與低層暖舌在城區(朝陽地區)的對峙,產生了強的擾動温度梯度;強的冷池出流與勢力相當的偏南暖濕氣流相互作用產生了強的輻合上升氣流,並與下沉氣流在較長時間內共存;冷池出流形成的負渦度與低層切變產生的正渦度達到近似平衡狀態。運用RKW理論,三者導致雷暴前方低層的輻合抬升最強,最有利於雷暴的維持發展。 ^[3] 

2006年9月3日夏季祁連山區一次由地形引發的強雷暴天氣,700hPa高空圖上,祁連山到青海省海西州一帶為新疆高壓與 副熱帶高壓之間的切變線,切變線東段幾乎沿着山脈的走勢,南側即祁連山南坡為偏西南風,北側即祁連山北坡為偏北風,南北兩側均爬坡抬升,匯合于山脈上空, 這正是切變線東段與山脈走勢幾乎一致的原因,突顯祁連山脈地形因素對切變線形成的貢獻。從衞星雲圖上可以看出,祁連山的南北各有強對流雲團發展,從這兩個 雲系的發展過程可以明顯地看出,祁連山脈所起的作用,對於由北向南移動的對流雲團,從16時開始從山脈北側向南爬升,垂直速度得到加強,雲團發展壯 大,20時整體躍上山脈,與南坡的對流雲團溶匯後發展到最強,21時開始向南下坡,雲系消散減弱,雲頂塌縮非常明顯。 ^[4] 

2008年8月14日北京發生了雷暴羣形式的局地暴雨,雷暴新生 地點複雜多變,形成了多個γ中尺度的強降水中心.北京周邊地區的雷暴,通過其雷暴冷池出流沿着溝谷地形或向平原地區流動,與北京山谷或城 區的邊界層暖濕空氣形成輻合抬升機制,觸發雷暴新生. ^[5] 

大氣不穩定能量的釋放,最後要通過對 流 觸發機 制的 作用 來實現,因此 雷暴的發生源就往往出現在觸發機制條件最好的場合。也就是鋒面、低壓、輻合線等有利於抬升和輻合作用 的天氣系統 內,以及有利於熱力、地形抬升等作用的地理環境 內。這裏僅 以不 同的地理環境為條件來分析 雷暴的源地。

山地在同樣水汽和大氣穩定度條件下,山地熱力作用比平原顯著,又有地形抬升作用,觸發力條件好，最易成為雷暴源地。特 別是被平原包圍的 山地,即使範 圍不 大,只要達到與雷暴單體尺度相當的孤立山地,就能成為雷暴源地。

因熱力作用產生的山谷風環流,白天穀風從山下匯向峯區,使峯區有較強的對流觸發機制。特 別是在山結區，即某高山向四周伸展出數條山脈狀如繩結的高山區,各山脊之間的穀風更盛,匯向山結區的上升運動更強,更加有利於雷暴的形成和發展。

向陽坡面太陽直射角大,日射強 白天增熱快,有利於發展對流和形成雷暴。夏季,雪線以上的高山向陽坡因融雪耗熱,空氣冷卻,而向陽坡的下段白天迅速增熱,這種情況 下,上部冷空 氣下滑，與下部暖空氣相遇,造成坡面空氣極 不穩定而發展雷暴,甚至成為雹源。

暖濕氣流沿山坡爬升,若氣團為對流性不穩定便會產生雷暴。夏季，南嶺山脈的迎風坡多雷暴,就是這個原因。另外當冷鋒移經迎風坡時,鋒前暖濕不穩定空氣同時受鋒面和地形兩種抬升作用，雷暴最易發展或加強。

背風坡區氣流一 般下沉,對發展雷暴不利,但在一 定條件下,也可成為雷暴源地。例 如當有較強氣流橫越山脈 時,背風坡區往往有重力波產生,氣流愈強,則波長愈長,氣層愈不穩定,則振幅愈大。若波長髮展到與雷暴單體相 當 的尺度,且氣層很不 穩定 時,在重力波 的上升運動區便可發展雷暴,這種雷暴常與山脈平行成帶。另一 種,當冷空氣從較高山脈流入背風坡區上空而背風坡區 內低層空氣又較暖濕時,也會加劇氣柱的不穩定而形成雷暴。 ^[6] 

雷暴是由旺盛積雨雲所引起的伴有閃電、雷鳴和強陣雨的局地風暴。沒有降水的閃電、雷鳴現象，稱乾雷暴。雷暴過境時，氣象要素和天氣現象會發生劇烈變化，如氣壓猛升，風向急轉，風速大增，氣温突降，隨後傾盆大雨。強烈的雷暴甚至帶來冰雹、龍捲等嚴重災害。通常把只伴有陣雨的雷暴稱一般雷暴，把伴有暴雨、大風、冰雹、龍捲等嚴重災害性天氣現象之一者，稱強雷暴。兩者都是由發展強烈的積雨雲形成的，這類積雨雲稱雷暴雲。一次雷暴過程並不只是一塊雷暴雲，而往往是由幾個或更多個處於不同發展階段的雷暴單體所組成。這些雷暴單體雖然處於同一個雷暴雲中， 而每個單體都具有獨立的雲內環流， 都經歷發展階段 （雲中貫穿上升氣流）、成熟階段（雲中出現降水以及降水拖曳的下沉氣流）和消散階段（雲中為下沉氣流），並處於不斷新生和消失的新陳代謝過程中。雷暴活動具有一定的地區性和季節性。據統計，低緯度雷暴出現的次數多於中緯度，中緯度又多於高緯度。這是由於低緯度終年高温、多雨，空氣處於暖濕不穩定狀態，容易形成雷暴。中緯度夏半年，近地層大氣增温、增濕，大氣層結不穩定度增大，同時經常有天氣系統活動，雷暴次數也較多。高緯度氣温低、濕度小，大氣比較穩定，雷暴很少出現。就同緯度來説，雷暴出現次數，一般是山地多於平原，內陸多於沿海。一年中雷暴出現最多的是夏季，春秋次之，冬季除暖濕地區外，極少出現。雷暴移動受地理條件影響很大。在山區受山地阻擋，雷暴常沿山脈移動，如果山地不高，發展強盛的雷暴可越山而過。在海岸、江河、湖泊地區，白天因水面温度較低，常有局部下沉氣流產生，致使雷暴強度減弱甚至消失，而一些較弱雷暴往往不能越過水麪而沿岸移動，但在夜間，雷暴可能增強。 ^[7] 

雷暴共分為三種，分別為單體雷暴、多單體雷暴及超級單體雷暴三種。

雷暴天氣

而分辨它們的方法是根據大氣的不穩定性及不同層次裏的相對風速而定（參看風切變）。

單體雷暴(Single cellstorms)

是在大氣不穩定，但只有少量甚至沒有風切變時發生。這些雷暴通常較為短暫，不會持續超過1小時。在平日亦有很多機會看到這種雷暴，因此亦被稱為陣雷。

多單體雷暴(Multicellstorms)

由多個單體雷暴所組成，是單體雷暴的進一步發展而成的。這時會因為氣流的流動而形成陣風帶，這個陣風帶可以延綿數里，如果風速加快、大氣壓力加大及温度下降，這個陣風帶會越來越大，並且吹襲更大的區域。

超級單體雷暴(Supercellstorms)

是在風切變極大時發生的，並由各種不同程度的雷暴組成。這種雷暴的破壞力最大，並且有30%可能性會產生龍捲風。

根據雷暴形成時不同的大氣條件和地形條件，一般將雷暴分為熱雷暴、鋒雷暴和地形雷暴三大類。此外，也有人把冬季發生的雷暴劃為一類，稱為冬季雷暴。在我國南部還常出現所謂旱天雷，也叫乾雷暴。

雷暴的能量很大，千分之幾到十分之幾秒的雷電放出的電能，可達到數十億到上千億瓦特，温度為1萬～2萬攝氏度。當然雷暴也能造福於人類，它能給地球帶來大量雨水；受雷擊的空氣每年能產生數億噸氮肥，隨雨水滲入土地。當然不可忘記，雷暴的極強的殺傷力。強度標準習慣使用“雷暴日”，即以一年當中該地區有多少天發生耳朵能聽到雷鳴來表示該地區的雷電活動強弱。

雷暴雖然是一種強烈的天氣，但它的持 續時間一般較短，單個雷暴的生命史一般不 超過2小時。雷暴出現的時間多在下午，夜 間因雲頂輻射冷卻，使雲層內的温度層結變 得不穩定，也可引起雷暴，稱為夜雷暴。雷 暴是大氣中的放電現象，一般伴有陣雨，有 時還會出現局部的大風、冰雹等強對流天 氣。強雷暴天氣出現有時還帶來災害，所以 是一種危險的天氣現象，不僅會影響飛機等飛行安全，干擾無線電通信，而且還會擊 毀建築物、輸電和通信線路、電氣機車，擊 傷擊斃人畜，引起火災等。

雷暴能產生對飛機危 害很大的電閃雷擊和冰雹襲擊, 其強大電場的干擾, 常使機載電子設備失靈甚至被燒 毀; 由於雷暴雲中垂直運動強烈,因而造成飛機嚴重顛簸; 雷暴雲中含有大量的過冷水滴, 故在其上部飛行常常發生較強的積冰,雷暴不僅嚴重危害雲中飛行的飛機, 它所伴 隨的下擊暴流、 狂風暴雨、 低碎雲、 低能見度等天氣 現象,同樣對雲下飛行及航班的起 降造成嚴重威脅。強陣雨使飛行能見度降低, 而且改變了飛機的空氣動力性能, 嚴重時甚至使飛機發動機熄火; 強 陣風使飛機操縱困難; 而下擊暴流則往往在飛機的起降過程中 造成災難性的飛行事故。

1.留在室內。在室外工作的人，應躲入建築物內。

2.切勿游泳或進行其他水上運動。離開水面及找尋地方躲避。

3.避免使用電話或其他帶有插頭的電器，包括電腦等。

4.切勿接觸天線、水龍頭、水管、鐵絲網或其他類似金屬裝置。

5.避免用花灑淋浴。

6.切勿處理以開口容器盛載的易燃物品。切勿站立於山頂上或接近導電性高的物體。樹木或桅杆容易被閃電擊中，應儘量遠離。閃電擊中物體後，電流會經地面傳開，因此不要躺在地上，潮濕地面尤其危險。應該蹲著並儘量減少與地面接觸的面積。

7.遠足及其他户外活動人士，應隨身帶備收音機，不斷留意氣象台發出的最新天氣消息。

8.留意暴雨可能隨時出現，切勿在河流、溪澗或低窪地區逗留。

9.駕車人士如駛經高速公路或天橋，應提防強勁陣風吹襲。

10.海上的小艇應小心提防狂風或水龍捲襲擊。

11.如遇上龍捲風，應立即躲入堅固的建築物內。要遠離窗户、蹲伏在地上並用手或厚墊保護頭部。如在室外，應遠離樹木、汽車或其他可被龍捲風吹起的物件。