历史仅见：美国极端龙卷风已酿成超纲级巨大灾难，对我国应有启示

一、龙卷生命史及极端情况概述

在平静了几乎整整一年后，美国中部时间12月10日傍晚起，成串的龙卷漏斗云从强烈对流单体中下探，在阿肯色、密苏里、田纳西、伊利诺伊、肯塔基等十个州横行霸道，形成了12月全球最为强大的龙卷风爆发。据不完全统计，这次龙卷爆发中，至少有32个龙卷风出现，强对流持续了近12个小时。

MRMS产品下的龙卷爆发

其中，在阿肯色州接地、横跨密苏里、田纳西和肯塔基的“四州龙卷”，在雷达监测上出现了连续不断的四个半小时强旋转特征，路径总长度达386公里，将沿途的至少23个城镇夷为平地。这些数据，已经完全超越美国二战前的龙卷之王--1925年的“三州龙卷”。

四州龙卷的强对流单体情况，来自Jack Silin

据追风者和目击者拍摄的照片，结合雷达分析，“四州龙卷”的宽度可达1.6-3.2公里，居于全球已观测龙卷的前列--此前，全球最宽龙卷为2013年的美国埃尔里诺龙卷（4.2公里）和2016年我国阜宁龙卷（4.1公里）；根据现有资料判断，“四州龙卷”的强度很可能达到了最高的EF5级，超过了上述龙卷风，和1999年俄克拉荷马城、1999年贾雷尔、2011年乔普林和2013年摩尔龙卷风齐名。

美国网友拍摄到的四州龙卷风

四州龙卷风的强大，首先体现在雷达数据上。龙卷活动期间，40英里外的双偏振雷达监测到，龙卷风在大约500米的高空径向速度超过了100米/秒，是双偏振雷达观测以来的最高纪录；而龙卷巅峰期前后的Vrot达到了134kt，为历史第二；龙卷掀起的碎屑球上升到了一万二千米，超过了民航飞机的一般巡航高度。

四州龙卷的雷达表现，来自NWS

四州龙卷风的强大，更体现在它的破坏上。从接地开始，它无视丘陵水体，始终强大；它将木制房屋彻底吹跑，露出地基甚至刨出一部分地基；它携带雨水和冰雹冲刷地面，不仅剥开树皮，甚至将拔起小草、翻开土壤；它轻而易举地吹飞火车，吹塌砖混和钢混建筑，甚至直接让一个坚固的公寓变成碎屑--这已经超出了龙卷风毁评估的惯用情形。

四州龙卷的地表表现，来自航拍

正因为此，四州龙卷风造成了极为巨大的伤亡，特别是正在上夜班的梅菲尔德蜡烛厂的工人们，几乎遭受了灭顶之灾；而龙卷巅峰经过、常驻人口仅188人的bremen镇，就有12人遇难。除此之外，本次龙卷爆发中的其他龙卷也强度不俗，袭击伊利诺伊亚马逊仓库的龙卷，也造成了数人丧生，截至12月12日，死亡人数已超过百人。

四州龙卷的灾损--卡车被挂在树上

毫无疑问，本次四州龙卷的影响，已经超过了2011年乔普林龙卷，是新世纪美国最为严重的龙卷风灾害。正因为此，肯塔基州已宣布进入紧急状态，美国总统拜登也称，这是“美国历史上最大的龙卷风之一”。

二、龙卷产生原因

和台风、飓风不一样的是，龙卷风的尺度非常小，仅有几十米到几公里；生命史非常短，仅有十几分钟到一两个小时，本次四州龙卷的四个半小时已是历史之最；和生命史对应，龙卷风的路径也比较短，一般只有数公里到几十公里，超过100公里非常罕见。

四州龙卷的灾损--房屋被夷为平地

龙卷风的产生机制也和台风、飓风不一样。台风、飓风都产生在热带或亚热带洋面，发展主要靠热力，在相对正压环境下生长；而龙卷风主要在温带平原地形的陆地上，当然热带也有，发展主要靠动力，在强烈斜压环境下生长。尤其是那种强烈的冷暖对峙环境，是龙卷风产生的温床。

来自scottduncanWX

这次龙卷爆发之前，美国中部大平原出现了强烈的冷暖对峙：当地时间12月10日晚上，暖湿气流从墨西哥湾大举北上，850百帕达到急流强度，路易斯安那、密西西比、田纳西和肯塔基等州的气温上升到21-24摄氏度，偏高15-25度；而此时强烈冷空气正从堪萨斯、俄克拉荷马等地南下，冷锋南北温差高达30度以上。

来自tropicaltidibits，中气爱标注

可以这么理解，虽然现在是12月，但美国东南部气温严重偏高，宛如暮夏或初秋；然而由于北极涡旋的活跃，代表冬天实力的冷空气在高空俯冲南下，扎进夏天--而这冬夏对峙，恰好又发生在美国中部大平原，龙卷风遂集体发生。

三、预报预警情况和对我国的启示

如此大规模的极端的冷暖对峙，美国气象部门当然早就注意到了。在龙卷风发生前三天，美国气象部门就发出强对流展望（outlook），指出中部大平原可能有强对流天气，但未指出会有龙卷，随后两天逐级加码，指出龙卷可能加大；到龙卷爆发之前10小时，美国气象部门将评级提到中等，首次提到强龙卷可能；而在龙卷爆发前8小时，SPC（美国国家风暴预测中心）给出了龙卷观察（tornado watch），区域和本次龙卷活动区域大致吻合。

美国气象部门在龙卷爆发前10小时发布的强对流展望

在龙卷进城之前25分钟，第一个覆盖梅菲尔德城区的龙卷风警报（TOR）发布，同时电视台一起直播提醒人们要注意；然而最为关键的龙卷风紧急警报（TORE）发布的较为迟缓，仅在梅菲尔德龙卷出现前5分钟上下发出。

四州龙卷路径图，来自evan fisher

由于四州龙卷的移动速度高达96公里/小时，5分钟的准备时间显然远远不够。可见，对于全球领先、尤其是强对流和龙卷风业务一骑绝尘的美国气象部门来说，这次龙卷风的预警表现并不能打满分。

来自美国气象爱好者

可见，超出气候规律的极端天气事件，是全球面临的共同难题。如果这次美国气象部门为极端天气留有余量，在龙卷接地后，果断拉响紧急警报，灾损可能并不会那么大；一直在龙卷路径附近的龙卷风追击者们，也会更快地帮助灾区和灾民完成避难避险。

我国是全球最大的季风气候国家，主要气象灾害是台风、暴雨和干旱等；由于地形多山，龙卷风和其他强对流比美国相对少一点。但是，随着气候变暖以及西风带振幅的加大，近年来我国强对流灾害有增多、并且取代台风成为第一大气象灾害的趋势。

和美国相比，我国有着制度上的强大优势，能在预报上突破极值，能容忍“十报九空”，能最迅速地集中力量防灾减灾，有一大批热心气象事业的研究者和爱好者。如果我们在强对流监测预报研究、群防群治优势发挥、社会追风文化培育等方面继续着力，强对流防御一定能在世界领先的基础上再进步，把气候变暖的负面影响压到最小。