蘇溪
2008年8月18日傍晚,加拿大的埃德蒙頓市的天空被烏云籠罩,城市的上空電閃雷鳴,一道又一道的明亮閃電劃破夜空,伴之而來的是強烈的降雨。七八月是埃德蒙頓最熱的時候,這兩個時間那里的氣溫最高能達到30℃。不過大雨和夜晚的來臨褪去了這座城市白天本不多的熱氣。晚上十點半左右,雨已經(jīng)漸漸停了,雷聲和耀眼的閃電也漸漸變少了,此時,埃德蒙德的機場測到氣溫是22℃,空氣中飽含著水汽,涼爽又舒適。
然而,僅過了不到半個小時,周圍就開始有了明顯的變化,人們突然感覺很熱,空氣也變得干燥起來,有些人甚至感覺到鼻腔干燥,口舌干渴。而此時氣象站觀測到的氣溫居然超過了30℃。此外,大雨之后原本已經(jīng)歸于平靜的風又開始吹了起來。更奇怪的是,人們還沒來得及搞清楚是怎么回事時,僅不到一個小時的時間,一切又恢復(fù)了正常,就好像什么也沒發(fā)生過一樣!
這到底是怎么回事?難道是一股神秘的力量短暫地控制了埃德蒙頓?
雷電交加之后的怪現(xiàn)象
事實上,并不是什么神秘的力量控制了埃德蒙頓,而是在那里發(fā)生了一次“熱爆炸”。熱爆炸到底是什么?為何它如此強烈,還來去匆匆?
“熱爆炸”是一種罕見的局部大氣現(xiàn)象。據(jù)稱,早在100年前,就有關(guān)于熱爆炸的記錄,這種現(xiàn)象在世界各個地方都可能會出現(xiàn),但奇怪的是,直到現(xiàn)在氣象學家卻還不能完全解釋這種現(xiàn)象??赡苡腥藭f,既然是一種大氣現(xiàn)象,那無非就是大氣的某種特殊方式的流動導(dǎo)致的了,能有多難研究呢?事情可能沒想象中的這么簡單。根據(jù)多年來的研究,現(xiàn)在我們已經(jīng)對熱爆炸有了大致的了解,從氣象學家的研究中,你也許能找出他們被這種現(xiàn)象難住的原因。
熱爆炸通常發(fā)生在晚春和夏季,這個時間段看起來并沒有什么特殊的,許多氣象現(xiàn)象都發(fā)生在這個時候。它的特別之處在于,這種現(xiàn)象發(fā)生在夜晚,并且來得快,去得也快,持續(xù)時間從幾分鐘到幾個小時不等,就像夜晚游蕩的幽靈。而這個“幽靈”帶來的變化也很詭異:人突然感覺到空氣變熱、變干燥,屋外大風突起。而由于這種現(xiàn)象大多發(fā)生在雷暴群逐漸減弱的時候,因此氣象學家認為,雷暴可能是直接導(dǎo)致這種現(xiàn)象出現(xiàn)的原因。那么,這種奇怪的現(xiàn)象是如何發(fā)生的呢?
我們都知道,當溫度和濕度較高時,大量的暖濕空氣會上升進入大氣層,這種情況下會形成雷暴。相反,水分的蒸發(fā),會導(dǎo)致相應(yīng)區(qū)域內(nèi)的氣溫下降,這個過程就像皮膚上的汗水蒸發(fā)時,我們的皮膚會感覺到?jīng)鏊粯樱瑯拥?,這將使雷暴發(fā)生區(qū)域的空氣降溫,從而導(dǎo)致雷暴減弱。如果雷暴發(fā)生區(qū)的空氣非常干燥,那么水分蒸發(fā)的速度自然就會更快,而相應(yīng)區(qū)域內(nèi)的空氣溫度下降的也會更快,最終會下降到比周圍的空氣溫度更低。而隨著空氣的冷卻,雷暴發(fā)生區(qū)域的空氣會變得比周圍的空氣更致密,并形成快速下沉的氣流。氣流下沉的過程中,空氣會被壓縮,導(dǎo)致溫度逐漸升高。據(jù)估算,這種情況下,氣流每下降1千米,溫度將升高大約10℃。
經(jīng)過了這一系列反應(yīng),是不是就意味著一場熱爆炸即將發(fā)生?并非如此,到此,熱爆炸要發(fā)生,還需要一個“巧合”。
前文我們已經(jīng)說過,水分蒸發(fā)是導(dǎo)致空氣下沉的一個重要的因素,而要促成一場熱爆炸,下沉氣流中的水分什么時候蒸發(fā)完則很關(guān)鍵。如果空氣中的水分太多,蒸發(fā)速度太慢,等到下沉氣流到達地面時,還飽含水分,那么肯定不會出現(xiàn)熱爆炸。那么,什么樣的巧合才會造就一次熱爆炸呢?這個問題的答案,從熱爆炸的特點我們大概可以猜到了—當下沉氣流到達近地面之前,其中的水分基本上已經(jīng)被蒸發(fā),只有這樣才能保證干燥而溫暖的下沉氣流直沖到近地面,從而取代近地面潮濕而涼爽的空氣。
大自然的“詭計”
這樣看來,雷暴似乎是導(dǎo)致熱爆炸出現(xiàn)的直接原因。但是氣象學家在研究過程中發(fā)現(xiàn)了一些特殊的情況。
2012年4月29日,法國的塞納-馬恩省托爾西還處于春末,氣溫大概只有13℃左右。但是在晚上10點左右,當?shù)氐娘L速從45千米/每小時加速到了大約110千米/小時。人們都以為這場突如其來的大風會讓氣溫降得更低,但是出乎大家意料的是,氣溫不僅沒降,反倒是在短短兩個小時內(nèi)就飆升了大約10℃。這最終被確認為一次熱爆炸事件,但奇怪的是當時當?shù)夭]有雷暴。這意味著氣象學家之前的認識可能并不那么準確,因為熱爆炸有時也不需要雷暴。那么,制造熱爆炸的是什么呢?
在托爾西的事件中,當?shù)氐臍庀笳居^測到當時一個低壓中心正在從托爾西上空轉(zhuǎn)移到別處。據(jù)此,氣象學家認為,雷暴可能不是唯一能制造熱爆炸的現(xiàn)象,甚至它可能只是大自然的一個幌子。因為不管是減弱的雷暴,還是低壓中心轉(zhuǎn)移,這兩種現(xiàn)象都有一個共同點,都可能會制造強烈的垂直對流。強烈的垂直對流很可能才是制造熱爆炸的重要因素。而熱爆炸多發(fā)生于雷暴減弱時,只是雷暴群減弱時對流現(xiàn)象更明顯,更可能引發(fā)熱爆炸而已。
不過,強烈對流是否就是引發(fā)熱爆炸的決定性因素,這還需要更多的研究來證明。而關(guān)于熱爆炸還有許多問題沒有解決,可以說熱爆炸還是一種難以捉摸的現(xiàn)象。endprint