下擊暴流

一般認為，下擊暴流的形成和雷暴雲頂的上沖和崩潰緊密聯繫著。上升氣流在其上升和上沖的過程中，從高層大氣運動中獲得了水平動量。隨著上沖高度的增加，上升氣流的動能變為勢能（表現為重、冷的雲頂）而被儲存起來，以後，一旦雲頂迅速崩潰，位能又重新變成下降的氣流。

重、冷雲頂的崩潰取決於雷暴雲下颮鋒的移動。颮鋒形成后加速朝前部的上升氣流區移動，隨著颮鋒遠離雷暴雲主體，上升氣流迅速消失，重、冷雲頂下沉，產生下沉氣流。下沉氣流在下降過程中吸收了巨大的水平動量迅速向前推進，當到達地面時，就可以形成下擊暴流。

（見圖1）

圖1 上沖雲頂的崩潰與颮鋒移動的關係

下擊暴流是地方性強氣流，其破壞範圍是多樣的，可分為五種，其水平範圍從幾十米到幾百千米。（見圖2）

1） β中尺度下擊暴流

下擊暴流的下降氣流速度在離地面100米處為110米

秒的數量級，在地面附近能引起18米

秒的大風，這種風是從雷暴主體雲下基本呈直線向外流動的，水平尺度一般在440千米，是β中尺度。

2）微下擊暴流

整個直線氣流中嵌有寬度3~5千米的小尺度輻散型氣流，這些小尺度外流系統成為微下擊暴流，水平尺度在0.4~4千米之間（α微尺度）。在地面附近引起風速22米秒以上的風，由此引起的水平輻散氣流值為

秒，在離地面100米高度上的下降氣流可達10~100米

秒。

3）下擊暴流爆髮帶（暴流帶）

在微下擊暴流中往往還存在水平尺度更下（小於400米）的下擊暴流髮帶（β微尺度）。它有更強輻散和極值風速出現，在中心線兩側，分別具有氣旋和反氣旋。這種微下擊暴流或下擊暴流帶，能誘發強垂直和水平風切變，對飛行威脅特別大，能帶來強風，對農作物和建築物造成嚴重破壞。

4）下擊暴流群

在被強風破壞的整個區域內，有兩個或更多的下擊暴流，稱為下擊暴群，水平尺度為40~400千米，是大的β中尺度。

5）下擊暴流族

當一個強風暴系統移動數百千米時，產生多個下擊暴流群，水平尺度為1400千米（中α中尺度），稱為下擊暴流族。這種下擊暴流族和下擊暴流群會造成嚴重的災害。

圖2 五種下擊暴流型模

Hahn從理論研究上得出，在給定下擊暴流中，風速的大小對飛機起飛的危險比對著陸的危險更大，惡劣的雷暴天氣會造成根本不能起飛的風速狀態。Frost用值方法研究得出結論，1~4千米尺度的水平縱向切變對飛機性能威脅最大，這種尺度正好與對流風暴造成的下擊暴流中的風切變尺度一致。

1984年7月7日，田納西河一艘輪船因下擊暴流觸地后的環狀渦旋失事。1993年5月5日下午15時30分，甘肅省金昌市發生了歷史上罕見的特大沙塵暴。沙塵暴和下擊暴流給人民生命和財產造成了巨大的損失。2011年5月9日，11級大風突襲新都泰興鎮、木蘭鎮，上萬戶村民的房屋一夜之間屋頂被刮飛，另有家畜、樹木和農作物不同程度受損。從木蘭鎮到泰興鎮的沿途，農田裡的作物都被吹成了“一邊倒”，不少樹木被攔腰折斷。其大風由下擊暴流引起。2012年5月6日，日本東部地區突遭龍捲風襲擊，造成2人死亡，近50人受傷。這場災害也導致約2萬戶家庭斷電。日本地方氣象台分析，災害為龍捲風或積雨雲生成暴風所引起的下擊暴流所致。2015年6月1日21時26分，“東方之星”客輪遭受下擊暴流襲擊，瞬時極大風力達12至13級，持續時間約6分鐘，導致442人遇難。