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神奇的天气在哪里?

你听说过破坏力巨大的直线风暴德雷乔(Derech)吗?

你见过有着“晨暮之光”美名的牵牛花云吗?

你拍到过出现概率极低的火彩虹吗?

……

本期,小据带你盘点奇特的天气现象,一起探寻它们的成因。

德雷乔(Derecho)风暴

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当地时间6月6日,美国西部部分地区遭遇极其罕见的德雷乔(Derecho)风暴。风暴从犹他州暴发,12小时内绵延750英里,当途径科罗拉多州、怀俄明州、内布拉斯加州的部分地区时,时速超过100英里。其所经之地,风灾事件报告超过400起。美国国家气象局的专家表示,这是近年来美国遭遇的最强德雷乔风暴之一。

德雷乔(Derecho)一词源于西班牙语,是“直线”的意思。它是一种影响广泛、生命史相对长的直线风暴,常常伴随快速移动的雷暴群,即人们常说的中尺度对流系统。

与其他风暴不同,德雷乔风暴似乎总是突然出现。当它发生时,数分钟之内可能出现极强的风,足以掀翻高速公路标志牌或者吹倒大树。伴随风的出现,还有降雨和频繁闪电,因此常常造成线路中断和大面积停电。

德雷乔风暴多诞生于暖湿天气中,因此它多发生在夏季。在美国,该风暴常出现在美国中西部和内陆高地。在美国以外的地区,人们听到它的名字较少,但事实上只是因为人们给它取的名字不同。在南非、巴西和中国,德雷乔风暴都曾出现过。在我国,有学者将其称为“区域雷暴大风”。


火彩虹

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6月4日,有天气爱好者在河北省张家口市崇礼拍摄到了一次“七彩祥云”现象,引起了公众的关注。

这种七彩祥云的学名叫“环地平弧”,在民间也有“火彩虹”的说法。

火彩虹的“颜值”非凡,但形成条件却非常苛刻。它是太阳光照射高层大气中冰晶折射所产生的,需要太阳和一些云层(卷云等)在正确的时间和正确的位置,出现罕见的交汇。

只有当光源的高度大于58°时,才会出现环地平弧。当太阳达到约68°的高度时,它会达到最大强度(最明亮)。在北纬55°或南纬55°的国家,由于那里的太阳高度总是低于58°,所以是看不到环地平弧的。

尽管罕见,但它们还是会被人们捕捉到。2014年7月16日,一个网名为“夕阳骑士”的荆州小伙子在骑行青藏线路过可可西里无人区时拍摄到环地平弧;2017年2月21日,新加坡出现罕见的火彩虹,据目击者称,最初只是一团很小的橙色圆圈,后来逐渐扩大,陆续出现其他颜色并持续15分钟左右。


卡塔通博闪电

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在委内瑞拉马拉开波湖和卡塔通博河交汇处的孔古米拉尔多村,闪电现象十分奇特。一年中有140天至160天会发生闪电,有时,一次闪电过程可持续长达10小时,一小时内发生闪电的次数高达280次。人们将该地如此频繁、奇特的闪电称作“卡塔通博闪电”。

闪电为何频繁“光顾”这一地区?原来,这是气候环境和独特地形共同作用的结果。马拉开波盆地位于委内瑞拉西北部,盆地中心正是南美洲最为湿热的马拉开波湖,该湖是南美洲最大的湖泊,除北部委内瑞拉湾沿岸气候干燥、年降水量不足500毫米外,湖区大部分地区高温多雨,年平均降水量超过1500毫米。这种湿热多雨的气候,为雷雨云的孕育提供了基础条件。

气象专家称,在白天,湖中和周围湿地的水受高温影响快速蒸发,形成大量的湿热空气;夜晚来临时,海上来的信风将暖湿空气抬升到半空,与山上下来的冷空气相遇,两者出现激烈交锋,形成密集的雷雨云。在雷雨云中,上升暖湿空气中的水滴与冷空气中的冰晶发生碰撞,产生大量的静电荷,这样雷电交加的暴风雨天气便出现了。

还有专家提出了另一种说明,这与马拉开波湖沼泽区的有机物质有关。在沼泽中掩埋了许多有机物,它们腐败后产生沼气,因为沼气的密度比空气轻,升到空中后会堆积在云的上方,其与云相互作用,促进闪电形成。


大气阻塞
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你能想象当大气中高压系统受阻时,会导致天气气候异常吗?

2004年,出现在阿拉斯加的高温天气导致冰盖融化,并在这一地区引发了大量的森林火灾;2014年,巴西圣保罗遭遇了一个世纪以来最为严重的干旱……这些都是因高压受阻,无法移动到其他地方而发生的大气阻塞导致的。

大气阻塞是大气环流低频变化过程中的重要成员,是中高纬度地区准静止和持续时间长的高压系统,其影响范围大,不仅对高压南侧区域造成天气影响,还通过西风急流的南北分支影响北部区域,因而对阻塞区及相邻区域的天气都会造成持续而深远的影响。

由于其很少移动,持续时间又比较长,阻碍上游西风气流和天气系统东移,所以可能会引发洪水或极端炎热与干旱的天气。

一般来说,大气阻塞最常出现在大西洋、欧洲以及北美西部阿拉斯加地区,而且在大西洋上空比太平洋上空出现得更多一些。在亚洲地区,其经常出现在乌拉尔山以及鄂霍次克海地区。

近年来,北极增暖、一些地区极寒天气频发等受到广泛关注,这些大多与大气阻塞的影响有关。研究人员发现,北极增暖可以通过改变西风的水平结构和强度,而改变位势涡度的经向梯度,从而影响中高纬度阻塞的维持。具体来说,在北极冷的情况下,不利于阻塞维持。而当北极海冰减少或北极增暖时,位势涡度经向梯度较小,有利于阻塞的产生,从而产生强的极寒天气。


牵牛花云

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在《甄嬛传》中,甄嬛和果郡王围绕一株蓝白相间的小花展开了一次讨论——“你不知道那是什么花吗?”“名叫牵牛花。”“这花还有一个别名,叫夕颜。”“黄昏盛开,明晨凋谢。”

如果甄嬛懂英文,可能就不会被果郡王忽悠了。牵牛花的英文是“morning glory”,直译为“早上的光辉”。这就一目了然了,牵牛得名“晨光”,正是因其早晨盛开,而夕颜则是“黄昏盛开”,二者南辕北辙。

果郡王如果懂得一些气象常识,或许既可以不被观众嘲笑,同时也能获得谈资。

继续从morning glory说起。其实,以这个名字为人所知的,除了牵牛花外,还有一种神奇且罕见的云——牵牛花云,它也是一种在早晨“盛开”的云。

在澳大利亚北部卡奔塔利亚湾,每年9月下旬至11月上旬的黎明,如果条件合适,有可能会幸运地一睹牵牛花云的真容。它如同白化的金箍棒一般横亘空中,有时只有一根,有时则10根连排,以每秒10米到20米的速度快速移动……虽然没有身临其境,但那种科幻影片般的情景哪怕只看照片都会非常震撼。

在美国中部,英吉利海峡,德国慕尼黑、柏林,俄罗斯东部以及澳大利亚其他海域偶尔也会看到这种云,但神奇之处是它只在卡奔塔利亚湾每年固定时间出现。

因此,这也吸引了不少气象学家探究其形成原因。他们推测:首先,海湾东部的半岛面积足够大,两侧都有海风;白天,珊瑚海沿岸的微风从东边吹来,而海湾微风从西边吹来,两者在半岛中部相遇,迫使空气在那里上升,并在半岛的脊柱上形成一个云层;当夜晚来临,空气冷却并下降,会在两条海风合并的水汽线的两侧产生空气密度差异,从而导致大气波从半岛滚落并越过海湾;到了清晨,在波浪前进一侧的上升空气会使空气饱和并形成可见的云,从而打造出圆柱体的外观,并在后部蒸发,这就形成了牵牛花云。

回到《甄嬛传》,如果学习过气象常识,果郡王就可以指着牵牛花说:“你知道吗?这花还有一个同名的云,morning glory cloud,也叫‘晨暮之光’。”


彩色的雪

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自古以来,人们一般都认为雪是白色的。然而,你知道世界上还降过其他颜色的雪吗?

据不完全统计,人们至今为止见到过红、黄、绿、褐等颜色的雪。那么,这些彩色的雪是怎样产生的呢?

原来,彩色的雪是因为雪中掺杂了有颜色的物质,比如,在冰冷地区,生长着多种多样的藻类,其中,含有叶绿素的藻类呈绿色,含有红色素的藻类呈红色。这些藻类由于重量较轻,在遇到大风天气时,很容易被吹向高空。而当空中的藻类与雪花相遇时,不同类别(颜色)的藻类可能会将雪染成不同的颜色。

当然,其他的生物或非生物也可能形成彩色的雪,原理同样如上。

1897年11月9日,在俄国圣彼得堡出现过一次黑雪。这些黑雪的粘附物不是煤烟,而是像小蚂蚁一样的小昆虫。亿万个黑色的小昆虫附着在雪花上飘落下来,看起来好像撒了煤粉似的。此外,挪威曾下过一场黄雪,是由于一种松木的锯末被风卷到空中,然后同水蒸气凝华而成的。在我国,天山东段和阿尔泰山上飘落下来的雪花有时带着黄颜色,这是因为它们夹杂着从沙漠卷扬起来的黄色沙尘的缘故。


综合来源 | 中国气象报社


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