游蕩在夜晚的氣象幽靈

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(lái)的是強(qiáng)烈的降雨。七八月是埃德蒙頓最熱的時(shí)候，這兩個(gè)時(shí)間那里的氣溫最高能達(dá)到30℃。不過大雨和夜晚的來(lái)臨褪去了這座城市白天本不多的熱氣。晚上十點(diǎn)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(shí)，埃德蒙德的機(jī)場(chǎng)測(cè)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(gè)小時(shí)，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(lái)，有些人甚至感覺到鼻腔干燥，口舌干渴。而此時(shí)氣象站觀測(cè)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(fēng)又開始吹了起來(lái)。更奇怪的是，人們還沒來(lái)得及搞清楚是怎么回事時(shí)，僅不到一個(gè)小時(shí)的時(shí)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(shí)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(qiáng)烈，還來(lái)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(gè)地方都可能會(huì)出現(xiàn)，但奇怪的是，直到現(xiàn)在氣象學(xué)家卻還不能完全解釋這種現(xiàn)象?？赡苡腥藭?huì)說，既然是一種大氣現(xiàn)象，那無(wú)非就是大氣的某種特殊方式的流動(dòng)導(dǎo)致的了，能有多難研究呢？事情可能沒想象中的這么簡(jiǎn)單。根據(jù)多年來(lái)的研究，現(xiàn)在我們已經(jīng)對(duì)熱爆炸有了大致的了解，從氣象學(xué)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(gè)時(shí)間段看起來(lái)并沒有什么特殊的，許多氣象現(xiàn)象都發(fā)生在這個(gè)時(shí)候。它的特別之處在于，這種現(xiàn)象發(fā)生在夜晚，并且來(lái)得快，去得也快，持續(xù)時(shí)間從幾分鐘到幾個(gè)小時(shí)不等，就像夜晚游蕩的幽靈。而這個(gè)“幽靈”帶來(lái)的變化也很詭異：人突然感覺到空氣變熱、變干燥，屋外大風(fēng)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(shí)候，因此氣象學(xué)家認(rèn)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(dāng)溫度和濕度較高時(shí)，大量的暖濕空氣會(huì)上升進(jìn)入大氣層，這種情況下會(huì)形成雷暴。相反，水分的蒸發(fā)，會(huì)導(dǎo)致相應(yīng)區(qū)域內(nèi)的氣溫下降，這個(gè)過程就像皮膚上的汗水蒸發(fā)時(shí)，我們的皮膚會(huì)感覺到?jīng)鏊粯?，同樣地，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(huì)更快，而相應(yīng)區(qū)域內(nèi)的空氣溫度下降的也會(huì)更快，最終會(huì)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(huì)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(huì)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(chǎng)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(gè)“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(gè)重要的因素，而要促成一場(chǎng)熱爆炸，下沉氣流中的水分什么時(shí)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(dá)地面時(shí)，還飽含水分，那么肯定不會(huì)出現(xiàn)熱爆炸。那么，什么樣的巧合才會(huì)造就一次熱爆炸呢？這個(gè)問題的答案，從熱爆炸的特點(diǎn)我們大概可以猜到了—當(dāng)下沉氣流到達(dá)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(jì)”

這樣看來(lái)，雷暴似乎是導(dǎo)致熱爆炸出現(xiàn)的直接原因。但是氣象學(xué)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(guó)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(diǎn)左右，當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)速?gòu)?5千米/每小時(shí)加速到了大約110千米/小時(shí)。人們都以為這場(chǎng)突如其來(lái)的大風(fēng)會(huì)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(gè)小時(shí)內(nèi)就飆升了大約10℃。這最終被確認(rèn)為一次熱爆炸事件，但奇怪的是當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)夭]有雷暴。這意味著氣象學(xué)家之前的認(rèn)識(shí)可能并不那么準(zhǔn)確，因?yàn)闊岜ㄓ袝r(shí)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(dāng)?shù)氐臍庀笳居^測(cè)到當(dāng)時(shí)一個(gè)低壓中心正在從托爾西上空轉(zhuǎn)移到別處。據(jù)此，氣象學(xué)家認(rèn)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(gè)幌子。因?yàn)椴还苁菧p弱的雷暴，還是低壓中心轉(zhuǎn)移，這兩種現(xiàn)象都有一個(gè)共同點(diǎn)，都可能會(huì)制造強(qiáng)烈的垂直對(duì)流。強(qiáng)烈的垂直對(duì)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(shí)，只是雷暴群減弱時(shí)對(duì)流現(xiàn)象更明顯，更可能引發(fā)熱爆炸而已。

不過，強(qiáng)烈對(duì)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(lái)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