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科学家解开“东方之星”倾覆时刻的天气谜团 |Science Bulletin 精选

已有 4784 次阅读 2016-3-2 17:19 |个人分类:《科学通报》|系统分类:论文交流| 飑线, 下击暴流, 龙卷

2015612131分(北京时)许,长江流域湖北监利航段发生了“东方之星”号客轮特大倾覆事故,造成442人遇难。最近一项研究揭示了事故时段的天气和风力情况。


图片来自于网络

该研究发表于Science Bulletin(《科学通报》英文版)2016年第4期,由北京大学孟智勇研究员担任通讯作者。研究者基于雷达观测及地面和无人机航拍灾害调研,揭开了事故时段倾覆地附近的天气和强风之谜。

自事故伊始,“东方之星”到底遭遇了什么天气一直众说纷纭。由于雷暴的水平尺度最小仅为几百米,常规气象站比较稀疏,事发地周围13 km的范围内没有风的直接观测,离事发地约49 km的岳阳雷达也只能观测到距地面700 m以上的径向风,因而只能通过灾害调查从树木房屋的损毁特征,结合雷达观测对当时风的特征加以估计。

该研究通过雷达分析以及地面和无人机航拍调查对事故时段倾覆地周边的风向、风力以及影响系统做了分析。实地灾害调研由中国气象局、高校和长江海事局协作,历时8天对事发地周边的建筑、树木及庄稼的损毁情况进行了测量和记录,使用两架无人机对重灾区尤其是倾覆地附近进行了地毯式拍照和录像,这是中国气象史上首次使用无人机进行气象灾害调研  

研究表明,事故时段倾覆地点处于一条飑线的弓形回波前缘(1c)。伴随短时强降水(1d)和弓形回波后向入流(1e)的加强,倾覆地北侧1 km700 m高处的风速于2127分迅速增强到至少22 m s-1 (1f)。倾覆地附近10公里范围内有多处微下击暴流灾害区域(图2),在倾覆地附近2 km区域内,大部分树木向东南方向倾倒,并嵌有多处约30 m范围的涡旋性倒树特征,这些倒树很可能是下击暴流的强风及其切变乱流而非龙卷造成。基于距倾覆地仅600 m 的右岸树木损毁情况(1b),最终得到“东方之星”倾覆地事发时段风速的估计值为至少31 m s-1


1. “东方之星”倾覆地附近的倒树和雷达观测


图2. 距倾覆地北侧约5公里处的下击暴流地面和航拍图片

这些发现揭开了东方之星倾覆时刻的天气谜团,对未来灾害天气现场调查的开展具有重要参考价值。此外,文中还给出了包括飑线、下击暴流、龙卷等概念,有助于公众进一步了解强对流灾害性天气。

研究详情请见http://www.scibull.com:8080/EN/abstract/abstract510223.shtml




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