书城科普大劫难(300年来世界重大自然灾害纪实)
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第32章 大风暴(1)

一、300年来风暴概说

风暴是一种造成猛烈天气变化的系统,风暴常与激烈的空气旋转运动或者旋涡有关。我们知道,大气的水平运动和垂直运动同时受到其压力、地转偏向力和离心力的作用,因此而形成旋涡,低气压旋涡在气象学上称作气旋,高气压旋涡叫作反气旋,它们一般是从西往东运动的,一个地区每天重要的天气变化就是这些运动着的气旋或反气旋造成的。

风暴的一个最明显的特征是具有巨大的能量,这些能量集中在狭小的区域内,因此能造成变化激烈的天气。如夏季午后一个普通的雷暴所产生的能量便相当于十多个原子弹,而一个台风的能量相当于10000~500000个广岛原子弹。几小时内一个台风就可以把25亿吨雨水倾泻到一条小道上,而且这还只是整个台风中总降雨量的一部分。风暴的强弱,不但决定于风暴中能量的大小,还决定于这些能量的集中程度,例如台风和气旋中的能量分布在较大的区域内,而龙卷风的能量却集中在100米左右宽的区域中,因此,龙卷风在瞬间所产生的破坏力有时比台风更加严重。

风暴中能量的来源有三种:第一种是大范围地区中由于冷暖空气的相对运动,使冷空气下沉,暖空气上升,原来储存的位能转变为动能,在气压学上这又叫斜压能源。第二种是水气凝结成云时释放的能量,它是小范围强风暴能量的主要来源。

据说直径约5公里的雷暴单体,可以凝结50万吨水滴或冰晶,在凝结过程中,应释放出约30万亿卡热量,相当于8000万度的电力。龙卷风就是从雷暴中汲取能量的,而台风和气旋中大范围的云区和雨区,也是靠凝结潜热获得巨大能量的。第三种是来自地面和空气中的热量,当地面或近地层空气强烈受热时(如太阳辐射),热量可不断向上传递,形成对流,局部地面的强对流有时也会引起风暴(如干燥地区的尘卷风),但其摧毁力比起龙卷风来要小多了。

正因为挟持着巨大的能量,当风暴经过时,由于空气运动强烈会出现猛烈大风,具有很大的破坏性,往往酿成大灾。风暴灾害的种类很多,除了前面所提到的龙卷风和台风,还有雷暴、黑风暴、沙暴、干热风、温带气旋,等等。虽然每一种风暴都是狂风大作,但是各种风暴又因为形成原因、分布地区和成灾机制的不同而表现出各自的特点。这里分别介绍几种主要的风暴灾害。

(一)台风各种风暴灾害中,对人类危害最大的是台风,它被认为是风灾的元凶。

台风是热带气旋的一种,而热带气旋是指热带地区形成的一种低气压。它不断旋转,并伴随着大风和强降雨天气。热带气旋初形成时一般是直径约100公里在洋面上急速旋转的大旋涡。这个旋涡越转越快,越滚越大,直径达到1000公里以上,中心风速达到每秒110米,就形成了一个台风。发展到台风强度的热带气旋是一个深厚的低气压,如果我们从上往下看,它可以被看成三个部分,一是眼区,又称热带风暴内圈。在此圈内风速小或静风,一般为天高云淡。此圈的直径一般为10~60公里,大多呈圆形,有时呈椭圆形,其大小和形状多变。二是旋涡区,又称热带风暴和台风的中圈。该区是围绕眼区分布的一条最大风速带,其宽度为10~20公里。它是狂风、暴雨、巨流的集中区,也是破坏力最强烈的部分。三是大风区,又称热带风暴和台风的外圈。其范围是从旋涡中最大风速区的边缘到外圈边缘的距离,一般为400~600公里,有时可达800~1000公里。其外围风力可达6~7级,向内风速急增。

此外,它还有一定的移动速度和路径。一般发展比较成熟的热带气旋,移动的速度为20~30公里/小时。热带气旋按其中心附近风力大小划分为四种类型:中心风力在7级和7级以下的称热带低气压,8~9级称热带风暴,10~11级称强热带风暴,12级和12级以上称台风。这四种类型热带气旋在发展过程中往往会相互转化。台风的平均生命期为8天,个别台风可持续一个月之久。

热带气旋在不同国家和地区有不同的叫法:在美洲称为飓风;在南亚称为旋风;在中国则称台风或热带风暴,每年被依次编号记录,称“第号台风”或“第号热带风暴”。台风的大小是以风力或风速为依据来划分的,中国过去将热带洋面上最大风力8级或最高风速每秒17.2米以上的热带气旋称为台风,风力超过12级或风速超过每秒32.6米则称为强台风,现在则分别称为强热带风暴和台风。但人们习惯上仍统称为台风。

根据台风委员会1998年12月1~7日在菲律宾马尼拉举行的第31届会议的决议,从2000年1月1日起,采用具有亚洲风格的名字对西北大西洋和南海生成的热带气旋进行命名。

这次会议通过的西北太平洋和南海热带气旋命名表,共有140个名字,分别由亚太地区的柬埔寨、中国、朝鲜、中国香港、中国澳门、日本、老挝、马来西亚、密克罗尼西亚联邦、菲律宾、韩国、泰国、美国和越南等14个成员提供(每个成员提供10个名字)。这140个名字分成10组,每组里的14个名字(每个成员提供1个名字),按每个成员的字母顺序依次排列。

命名表按顺序、循环使用。根据规定,一个热带气旋在其整个生命过程中无论加强或减弱,始终保持名字不变。这些名字大都出自提供国和地区家喻户晓的传奇故事等。中国提供的名字是:“龙王”、“玉兔”、“风神”、“杜鹃”、“海马”、“悟空”、“海燕”、“海神”、“电母”和“海棠”。

从全球来看,台风主要发生在8个海域,但在各个海域发生的频次和季节不同。在西太平洋海域,全年各月都会发生,5~11月份最多,平均每年有30个左右,最多的年份达到40个(1967年),最少的年份也有20个(1951年),发生在该区的热带气旋最多,占全球的40%左右。而在南太平洋海域,一般发生在12月至次年4月,平均每年7个,占全球的9%左右。全球每年共有50多个国家受到台风的直接威胁。

台风一旦登陆,对人类生命财产的威胁极大。一次强台风往往行程数千里,横扫若干个国家,动辄造成数十亿美元的损失,在发展中国家还常常导致大量人员伤亡。300年来,台风屡屡降临,造成了极大的损失。据统计,从1737年到1977年的240年间,世界上造成五千人以上死亡的台风共计25次,其中死亡人数超过10万的有8次,而死亡30万人以上的台风出现过4次。台风给人类造成的灾害主要有以下特点:频次多,范围大,损失重,地域性和季节性明显,且有多种伴生灾害。

台风灾害出现频繁,分布具有地域性特征,在上面的统计中,平均每年发生在西太平洋的台风30.5个,东太平洋14个,北大西洋9.2个,印度洋15个,其他洋面11.3个。气旋在赤道东风气流的推动下,一般向偏西偏北方向移动,登陆后逐渐消亡,风源在印度洋、太平洋和大西洋的热带海域,受灾最严重的是加勒比海地区、孟加拉国、中国、菲律宾,其次是中美洲、美国、印度、韩国和日本,只有南大西洋两岸(南美洲、非洲)比较平静,未见大台风记录。亚洲的孟加拉国是受台风危害最深的国家。孟加拉湾是印度洋的一个风暴源,每年生成热带气旋115次,登陆成灾的10~20次,旋风挟带海水直扑陆地,若遇大潮,动辄卷起数米乃至近10米高的水墙,由于孟加拉国是低地国家,大部分地区陆地面积仅高出海平面数米,面临的往往是灾顶之灾;20世纪造成人员伤亡最重的台风灾害多发生在该国。继1970年11月12日那场20世纪最大台风灾难之后(正是那场灾难引发的内战导致了孟加拉国的独立),1985年5月24日晚的又一场特大旋风(14级)挟带海浪和暴雨狂啸而至;1991年4月29日夜间,孟加拉国南部沿海地区再一次遭遇灭顶之灾,240公里/小时的特大旋风卷起6~7米高的海浪席卷孟加拉国南部沿海地区,孟加拉国最大的海港附近沿岸地区和20多个岛屿被狂涛吞没,滨海度假城科克斯巴扎尔荡然无存,班斯卡利低地有3万人丧生,无数房屋、渔船被摧毁、连海军的数艘军舰及41架战斗机也被凶猛的狂风巨浪击成碎铁。灾后,孟加拉国政府公布,全国64个县有16个受灾,灾民1000万人,死亡13.8万人,直接经济损失17亿美元。

由台风所引发的其他灾害也很多,如风暴潮、巨浪、暴雨、洪涝,甚至触发泥石流和滑坡。在东南亚的菲律宾,人们给台风取了一个颇富诗意的名字:碧瑶风。可是,真正当碧瑶风呼啸而至,便一点也感觉不到它的诗意了,它给人们留下的只有恐怖和随之而来的暴雨、山洪暴发和山体滑坡。1995年11月2~3日,“安吉拉”台风袭击马尼拉以南工业区,风暴诱发洪水和泥石流,致使722人丧生,受灾人数达150万人,经济损失达3.6亿美元。中美洲和加勒比海地区也是台风重灾区,这里常年受飓风困扰,飓风以它雷霆万钧的狂风巨浪扼住了人们的呼吸,与此同时它还带来了连天暴雨令居民苦不堪言。在短时间强降雨造成洪涝灾害,正是飓风这个刽子手的又一件险恶的凶器。

台风降下的灾难不仅仅只是夺去人的生命,还毁灭人类所创造的财富,威胁人类的文明。随着社会的前进和科技的进步,台风灾害中人类的生命损失有所减少,但是经济损失却直线上升。这一方面因为台风频繁出没的沿海地区正是工业化程度最高、经济最发达、社会财富最集中、人口最密集的区域;另一方面则是由于工业化以来,人类活动对生态环境的破坏使气候异常,导致台风的发生愈来愈频繁。工业化创造的高度文明并未能从根本上减轻台风对人类的威胁,相反,在某些方面还呈现出加重的趋势。据统计,20世纪以来,全球平均每年台风灾害造成的经济损失高达80亿美元以上。

台风在危害人类的同时,也在保护人类。台风给人类送来了淡水资源,大大缓解了全球水荒,一次直径不算太大的台风,登陆时可带来30亿吨降水。另外,台风还使世界各地冷热保持相对均衡,赤道地区气候炎热,若不是台风驱散这些热量,热带会更热,寒带会更冷,温带也会从地球上消失。一句话,台风太大太多不行,没有也不行。

(二)龙卷风被称为“瞬间的恶魔”的龙卷风是风暴灾害的又一位主角。

龙卷风,传说中是神龙出游而带起的。龙,升腾飞跃,是吉祥的象征;龙,张牙舞爪,又是凶恶的标志。这种在世界上本来并不存在的动物,人们赋予了它兴风作浪,布云降雨的神力。果然,神龙所到之处,在劫难逃。还有人说,龙卷风降临人间,是上帝对不忠诚的人的惩罚,是一种神意。其实,大自然中的龙卷风既不是上帝的旨意,也不是神的化身,而是和其他事物一样,都遵循一定的自然规律,都有可以用科学解释的来龙去脉。

龙卷是一种出现在强对流云内的具有垂直轴的小范围强烈旋转的空气旋涡,其外形像一个漏斗状的旋转支柱,具有强大的吸力,是一种破坏最强的小尺度风暴。龙卷具有范围小,生命短,速度快,破坏力大的特点。在各种自然灾害中,龙卷风可说是危害范围最小者之一,它在地面上的直径一般在几米到几百米之间,最大可达1公里左右,它的移动轨迹呈直线,移动距离一般为几百米到几公里不等,最短仅30米。它的生命很短,总是突然生成,迅速消失,一般只有几分钟,最长者也不过数小时,但其风速奇快,风力极强,风速可达每秒100~200米,超过台风的最大风速,风力一般在15级以上,因而破坏力极强。有人估算,一个龙卷风的能量只及一颗原子弹的1/100或1/1000,但它集中在100米左右宽的区间,便具有摧毁性的破坏力,一个陆龙卷能在瞬间将一个村镇夷平,一个海龙卷能将万吨巨轮吸起翻沉。龙卷分陆龙卷和水龙卷(又称海龙卷)两种。

在世界许多地方,如夏威夷、斐济岛、菲律宾、毛里求斯、巴拿马、牙买加等地区及其他热带洋面上都有水龙卷。世界上水龙卷出现最多的地方是在美国及墨西哥海岸,尤其是在佛罗里达半岛以南海面上,在这里,水龙卷是雨季的常见现象,每年从5月到10月,它们就陆续现身于高耸的积云线上,8月份龙卷出现的最多,5月和6月次之。例如1968年8月的8天之中,共见到27个漏斗云,有一天见到了8个,而且多是在中午和傍晚发生,早晨很少见。当水龙卷出现时,雷鸣、闪电和降雨也常常结伴而至。在龙卷中,由于旋转空气柱内气压很低,可以把地面许多物体吸到空中。水龙卷有时能把海水中的鱼等生物吸起,并在沿岸或陆上降下,这就成了鱼从天降的奇异现象。

陆龙卷所代表的可不是鱼从天降的好事,而是不折不扣令人谈虎色变的灾难,一般所说的龙卷风,指的就是陆龙卷。虽然不是所有的龙卷风都强烈得害人性命,但是人类历史上,已载满了龙卷风的斑斑劣迹。

龙卷的分布区域也很广,过去曾认为,龙卷只发生在北美洲大陆上,后来在世界各地都先后观测到了程度不一的龙卷风。根据较可靠的记录和观察,得出的结论是在每一个陆地国家都出现过龙卷。全球每年有记录的在1000次以上。就世界范围而言,龙卷主要发生在中纬度地区,当然美国因拥有“龙卷风胡同”而首当其冲,英国、新西兰、澳大利亚、意大利、日本等次之。在热带地区也有龙卷出现,但是强度要比温带龙卷弱得多,并且以出现在暖水面上的水龙卷居多。在欧洲,龙卷在春末出现得最多,到了8月遍布整个欧洲大陆。而到了秋季,龙卷逐渐移出大陆,向西南退去,以后出现在英国和意大利的南部。在英国,夏季很少发生强烈雷暴,龙卷的出现也不集中,所以无论冬夏都有龙卷风发生。在1963~1966年的三年间,英国出现了36个龙卷日,其中有20个都出现在一月到三月的寒冷季节里,强度比美国龙卷要弱。在印度,龙卷大多发生在4~6月,这时热带低气压经常出现在孟加拉湾北部——阿萨姆邦西部地区,许多破坏性的龙卷就在此时呼啸而至。南美洲,初夏是龙卷风的季节。澳大利亚,一年四季都有龙卷风光临。在日本,龙卷的出现非常奇怪,在西岸,龙卷出现最多的时期是在隆冬季节,但是在东岸龙卷出现最多的季节是在夏秋,即与台风盛行期相一致。由于龙卷风这个“怪物”

受大气环流和地理位置的影响非常大,所以尽管只隔了250公里宽的距离,但它的发生就有这么大的差异。

美国是世界上发生龙卷风最多的国家,尤其是进入80年代后,每年可达900次,被称为“龙卷风王国”。据美国国家海洋及大气局提供的数据,1950~1994年间,龙卷风造成的死亡人数在2700人以上,50年代以前情况更加严重,40年代仅亚拉巴马州就有1176人死于龙卷风灾害。1974年4月3日出现于美国中部的龙卷“超级爆发”则创造了多个龙卷风同时爆发之最。从当日12时在伊利诺伊州莫利斯县形成第一个龙卷风到次日晨7时北卡罗来纳州巴吞镇出现最后一个龙卷风止,19小时内竟发生148个龙卷风,成为世界奇观。

1998年4月,美国又遭40年未遇的重大龙卷风灾害。4月8日夜间至9日早晨,强龙卷风群袭击美国东南部,密西西比州、亚拉巴马州和佐治亚州遭受灾害,共计44人死亡,1000多人受伤。4月11日,龙卷风又袭击了阿肯色州和田纳西州交界地带,造成12人死亡。1999年5月3日,又一场强龙卷风袭击了美国俄克拉何马州和堪萨斯州,造成至少43人死亡,6000多人受伤,2000多栋建筑物被毁。