奇异天气:如何区分强风和沙尘暴

您可能在不知情的情况下忍受了霜冻地震、冰雾或萨斯喀彻温尖叫者。参加我们的奇异天气术语之旅,找出答案

Haboob dust storm

强风还是沙尘暴?

极端天气如今在新闻中日益增多。我们已经习惯听到异常强烈的飓风、龙卷风,甚至极地涡旋,但大气事件可能会变得更加奇怪——我们给它们的名字也可能如此。来看看这些奇异的天气现象以及它们有趣的名称。

大气河流/菠萝快车

2019年,一股大气河流给加利福尼亚州带来了倾盆大雨和山区降雪,引发了山洪和泥石流。图片来源:NOAA


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天空中的“河流”状水蒸气,可以增长到2000英里长、500英里宽和两英里深。强风有时会将这些来自大洋中部地区的连串暴雨推向各大洲的西海岸。最强烈的大气河流袭击美国和加拿大——它们可以携带相当于密西西比河流量25倍的水汽,并可能产生百年一遇的洪水。1861年,一股大气河流将加利福尼亚州的中央山谷变成了一个长300英里、宽20英里的内陆海。一些预报员将来自夏威夷地区的大气河流称为菠萝快车。

炸弹气旋/炸弹生成

2018年1月,一场冬季“炸弹气旋”风暴期间,一名男子走在纽约市的Oculus交通枢纽外。图片来源:Gary Hershorn/Getty Images

炸弹气旋是一种旋转的、迅速增强的风暴,会带来暴雨或暴雪。它是由炸弹生成产生的——当风暴的气压在24小时内骤降至少24毫巴时,导致系统强度“爆炸”。最恶劣的东北风暴(沿着美国东海岸形成的风暴,通常导致美国东北部地区出现强风)通常是由炸弹生成引起的。

下击暴流

一场壮观的下击暴流横扫蒙大拿州东部。图片来源:John Sirlin/Alamy Stock Photo

一种广泛、严重且持续时间长的风暴,以直线快速移动,通常由雷暴驱动。“下击暴流”一词——西班牙语意为“直线”——指阵风至少为58英里/小时,并且“直线风”破坏范围超过240英里的风暴[参见底部“直线风/下冲气流/微下击暴流”]。2020年8月,一场横扫艾奥瓦州的下击暴流据报道损坏了数千所房屋和数百万英亩的玉米和大豆,占该州耕地面积的很大一部分。

火龙卷/火旋风

2020年8月,在科罗拉多州大章克申附近的松树峡谷大火中,一股火龙卷从熊熊烈火中升起。图片来源:USFS Photo/Alamy Stock Photo

由强烈野火迅速上升的热空气、气体和火星组成的旋转漩涡,可以将烟雾、碎片和火焰带到大气中数百英尺的高度。这些旋风的直径从几英尺到500英尺不等,最大的旋风可以携带火星长距离。

速发性干旱

速发性干旱使土耳其马格洛瓦渡槽附近的土地干裂。图片来源:HSNPhotography/Getty Images

干旱的迅速发生,由低降水量、异常高温、强风和烈日引发。速发性干旱加速了蒸散作用——土壤和植物散失过多的水分——这会毁坏农作物。

液态水滴冻结在雪晶的表面。当这个过程持续下去,以至于原始晶体的形状不再可辨认时,由此产生的晶体被称为霰。图片来源:Science Source

有柔软的雪花和坚硬的冰雹。介于两者之间的是霰——一种软冰雹。在不常见的大气条件下,非常冷的水滴在高空冻结在雪花上,并随雪花一起落下,落地时发出湿乎乎的噗噗声。

沙尘暴

沙尘暴逼近苏丹首都和最大城市喀土穆的郊区。图片来源:Jordistock/Getty Images

在阿拉伯语中,这个词的意思是“猛烈吹袭”,它描述的是一场浓厚、猛烈的沙尘暴或沙暴。随着更强烈的沙尘暴横扫中东、北非和印度,并引起媒体报道,这个词开始流行起来。风可以以高达60英里/小时的速度吹起灰尘,使交通瘫痪并侵入人们的肺部,尽管这些事件通常在不到一个小时内就会过去。

冰雾/冰雾

冬季冰雾覆盖着河流和桦树林。图片来源:Azovsky/Getty Images

雾是由水蒸气组成的,但有时冰粒子可以形成短暂的薄雾。当气温低于冰点且相对湿度大于100%时——一种不常见的组合——这些冰晶可以形成并悬浮形成“冰雾”,或冰雾。冰雾通常发生在深山谷中。这个术语通常归功于肖肖尼人:据说它源自肖肖尼语payinappih,意思是“云”。

萨斯喀彻温尖叫者/艾伯塔快艇

快速移动的艾伯塔快艇给美国中西部上游和东北部地区带来了降雪。图片来源:NASA images by Jeff Schmaltz/LANCE/EOSDIS Rapid Response

一种快速移动的低压天气系统,当寒冷的北极空气落入加拿大萨斯喀彻温省,同时来自西部的潮湿太平洋空气到达时形成。由此产生的碰撞引发了向东南方向美国五大湖地区呼啸的狂风,即使降雪总量不大,也会掀起局部暴风雪和白化天气。当类似的系统在更西边的艾伯塔省开始时,它被称为艾伯塔快艇。

西伯利亚快车

“西伯利亚快车”带来的极度寒冷气温到达纽约市时代广场,沿途许多地方都创下了低温纪录。图片来源:Wang Lei/Xinhua/Alamy Live News

由西伯利亚上空发展起来的高压系统产生的极度寒冷空气,穿过北极并下降到加拿大或美国,导致当地气温骤降。有时这些系统会直接向东移动并影响日本。

雪灾/雪末日/雪怪

人们在2016年1月的一场暴风雪中走在时代广场。图片来源:Noam Galai/WireImage/Getty Images

“雪灾”及其色彩鲜艳的同义词可能更多的是炒作而不是气象学。大众媒体已经接受了这些术语,当一场暴风雪袭击通常很少下雪的地区时,就会使用它们。一个著名的案例是2016年1月袭击华盛顿特区的暴风雪,导致该市和联邦政府关闭了好几天。另一个“雪末日”在2010年2月降临该市。

风暴地震

2011年,飓风艾琳在巴哈马群岛上空移动。飓风在小巴哈马浅滩附近引发了风暴地震,小巴哈马浅滩是群岛海底的一部分。图片来源:NASA image courtesy of Jeff Schmaltz/MODIS Rapid Response Team, NASA GSFC

一些在海洋上肆虐的风暴,尤其是飓风,会产生非常大的海浪,有时会向下撞击海底。这偶尔会在地球表面引发类似于地震的震动。尽管研究人员在几年前才发现了这种现象,但通过研究地震记录和过去的风暴路径,他们发现从2006年到2019年,美国和加拿大海岸附近发生了数千次风暴地震。有些风暴地震的强度高达里氏3.5级。

直线风/下冲气流/微下击暴流

微下击暴流袭击泰国曼谷。图片来源:Natapat Ariyamongkol/Getty Images

强雷暴会产生龙卷风,但也会产生没有旋转的强风。后者被称为“直线风”。在这些情况下,风暴将高空空气径直向下吸。当它撞击地面时,这种“下冲气流”呈直线扇形散开,风速可能超过100英里/小时,造成危险的状况和财产损失。“微下击暴流”是一种高度局部的下冲气流。

雷暴雪

一场给夏威夷山峰留下积雪的暴风雪也带来了阵阵雷电。图片来源:NASA Earth Observatory images by Jesse Allen, using Landsat data from the U.S. Geological Survey

这个词本身就很容易理解:它描述的是一场雷电暴,但喷出的是雪而不是雨。但考虑到人们将雷暴与雨水紧密联系在一起,站在一场下雪的雷暴中可能会让人觉得很奇怪。

强风

强风在南极洲维多利亚地海岸的特拉诺瓦湾吹拂。图片来源:Andrew Peacock/Getty Images

一股突然、猛烈的冷而稠密的空气,从海岸山顶向下俯冲。这种向下的冲击波会搅动沿海水域,给船只造成严重破坏。强风最常发生在高纬度地区,例如阿拉斯加附近的阿留申群岛和智利南端附近的麦哲伦海峡。戈尔·维达尔的第一部小说是《强风》,这是他在驻扎在阿留申群岛的美国陆军补给船上时写的。

本文的一个版本,标题为“奇异天气”,已改编收录在2023年2月刊的《大众科学》中。

马克·费舍蒂《大众科学》担任高级编辑已有17年,报道了可持续发展问题,包括气候、天气、环境、能源、食物、水、生物多样性、人口等等。他负责委派和编辑记者和科学家的专题文章、评论和新闻,也以这些形式进行写作。他编辑杂志的历史版块,回顾科学在各个时期的进步。他是两本衍生杂志的创始执行编辑:《大众科学思想》《大众科学地球3.0》。他2001年为该杂志撰写的自由撰稿文章《淹没新奥尔良》预测了像卡特里娜飓风这样的风暴将给这座城市带来的广泛灾难。他的视频你死后你的身体会发生什么?在YouTube上的观看次数超过1200万次。费舍蒂曾为《纽约时报》、《体育画报》、《史密森尼》、《技术评论》、《快公司》等众多媒体撰写自由撰稿文章。他与万维网的发明者蒂姆·伯纳斯-李合著了《编织网络》一书,讲述了万维网是如何创建的真实故事。他还与微生物学家埃莉诺·莱维合著了《新型杀手疾病》。费舍蒂曾任《IEEE Spectrum Magazine》《Family Business Magazine》的执行编辑。他拥有物理学学位,并两次担任路易斯安那州百年学院的阿塔韦公民文化研究员,该学院授予他荣誉博士学位。2021年,他获得了美国地球物理联合会的罗伯特·C·考恩科学新闻持续成就奖,该奖项旨在表彰其在地球和空间科学领域的杰出报道职业生涯。他曾出现在NBC的《与媒体见面》、CNN、历史频道、NPR新闻和许多新闻广播电台。在X(前身为Twitter)上关注费舍蒂@markfischetti

更多作者:马克·费舍蒂
大众科学 Magazine Vol 328 Issue 2本文最初以“奇异天气”为标题发表在《大众科学》杂志第328卷第2期(),第20页
doi:10.1038/scientificamerican0223-20
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