冬天的標(biāo)準(zhǔn)打開方式應(yīng)該是什么?溫暖的被窩,熱乎乎的暖氣,熱氣騰騰的飯菜,必備的暖寶寶……科粉小鎮(zhèn)的人們自然也不例外??墒墙衲甓?,極寒天氣卻突然襲來,企圖終結(jié)人們幸福的跨年假期 !暴雪、低溫、糧食短缺……究竟是誰帶來了這場寒冬的浩劫?讓我們和科粉小鎮(zhèn)的人們一起拿起科學(xué)的武器保衛(wèi)自己,與寒冬宣戰(zhàn),笑著活過2016!
災(zāi)難降臨,比“異鬼”更可怕的冬天
深夜12點(diǎn),科粉小鎮(zhèn)氣象臺(tái)還是燈火通明,這場史無前例的暴風(fēng)雪已經(jīng)持續(xù)了整整一天一夜,此時(shí)卻仍然沒有絲毫減弱的跡象,而外面的積雪厚度已接近歷史最高。氣象臺(tái)的值班員已經(jīng)堅(jiān)守了24小時(shí),但仍然不敢懈怠,因?yàn)樗麄儽仨氁獣r(shí)刻關(guān)注著電腦上的氣象雷達(dá)回波以便發(fā)布最新的天氣信息。
一臺(tái)號稱“千里眼”的氣象雷達(dá),屹立在距離氣象臺(tái)10公里外海拔800米的科粉山之巔,12米直徑的天線外罩著白色圓球狀的天線罩,遠(yuǎn)遠(yuǎn)望去像一顆明珠,它早已成為科粉鎮(zhèn)的標(biāo)志性建筑了。這臺(tái)雷達(dá)是科粉小鎮(zhèn)的科學(xué)愛好者們最新引進(jìn)的新一代S波段多普勒天氣雷達(dá),它對于正在經(jīng)受暴風(fēng)雪襲擊的科粉小鎮(zhèn)來說尤為重要。但令人擔(dān)憂的是,由于長時(shí)間的暴雪,通往雷達(dá)山上的供電線路在下午的時(shí)候已經(jīng)損壞,此刻雷達(dá)只靠著柴油發(fā)電機(jī)發(fā)電在苦苦支撐,但發(fā)電機(jī)內(nèi)的柴油量也僅僅能夠讓天氣雷達(dá)維持6個(gè)小時(shí)的正常運(yùn)轉(zhuǎn),目前的當(dāng)務(wù)之急就是在天亮之前將柴油補(bǔ)給送達(dá)雷達(dá)站。
通往雷達(dá)站的道路是一條蜿蜒崎嶇的盤山公路,路面上有厚厚的積雪,道路兩旁的樹已經(jīng)被積雪壓斷,橫倒在公路上,峭壁上的巖石也可能會(huì)隨時(shí)滑落。但是為了保障科粉小鎮(zhèn)所有居民的安全,值班人員來不及多想就帶著柴油補(bǔ)給出門了。此刻外面溫度只有零下十幾攝氏度,狂風(fēng)呼嘯,大雪紛飛,值班人員給越野車裝好了防滑鏈便出發(fā)了。這場災(zāi)害性的暴風(fēng)雪天氣給小鎮(zhèn)帶來的危害實(shí)在太大了,每隔幾公里,值班人員都要下車把橫倒在路上的樹枝挪開才能繼續(xù)前行,一路上還不時(shí)能看到凍死的莊稼和家禽。
看到此情此景,值班人員更是感到任務(wù)的艱巨和緊迫,趕緊踩足油門朝雷達(dá)站開去。由于上山的道路因積雪打滑,越野車在半山腰的一個(gè)急轉(zhuǎn)彎處方向盤失控,狠狠地撞向了防護(hù)欄。防護(hù)欄外側(cè)就是萬丈深淵,幸虧有防護(hù)欄的保護(hù),人沒有什么事,不然的話后果不堪設(shè)想。不過現(xiàn)在越野車受到猛烈撞擊怎么也打不燃火了。而此刻距離雷達(dá)站的柴油耗盡僅剩2個(gè)小時(shí),在這千鈞一發(fā)之際,已被凍得瑟瑟發(fā)抖的值班人員做出了一個(gè)艱難的決定——背負(fù)著幾十公斤的柴油徒步上山!天越來越亮,離山頂也越來越近,經(jīng)過許久的跋涉,值班人員終于在柴油即將耗盡之際抵達(dá)了雷達(dá)站。補(bǔ)充完柴油,值班人員已經(jīng)筋疲力竭,坐在地上大口喘著粗氣,要知道他已經(jīng)接近30個(gè)小時(shí)沒合眼了。
這次突如其來的暴雪不光苦了氣象人員,科粉鎮(zhèn)的居民們也不好受。暴雪導(dǎo)致糧食短缺,蔬菜瓜果肉類無法正常供應(yīng),超市的食物早就被一搶而空。零下十幾度的低溫致使水管被凍,不能正常供水。學(xué)校停課,工廠停產(chǎn),單位停班,商店歇業(yè),所有居民都只能待在家中等候氣象臺(tái)發(fā)布最新的天氣消息,科粉鎮(zhèn)居民們的正常生活受到了嚴(yán)重的影響。
暴雪整整下了三天三夜,在這次暴雪過程中,氣象雷達(dá)發(fā)揮了極其重要的作用,有了氣象雷達(dá)的監(jiān)測預(yù)警預(yù)報(bào),科粉鎮(zhèn)雖說道路等基礎(chǔ)設(shè)施受到了嚴(yán)重的損壞,但好在沒有任何人員傷亡。暴風(fēng)雪過后,居民們都在思考同一個(gè)問題,究竟是什么原因造成了這場百年不遇的暴風(fēng)雪天氣呢?
鎖定真兇——“拉尼娜”
經(jīng)過小鎮(zhèn)氣象臺(tái)研究人員和科學(xué)愛好者們的不懈努力,終于證實(shí)了造成這次小鎮(zhèn)暴雪災(zāi)難的真兇——“拉尼娜”,他們連夜交出了一份關(guān)于“拉尼娜”的研究報(bào)告。
“拉尼娜”是誰?
說到“拉尼娜”,我們不得不先提到他的哥哥“厄爾尼諾”。(關(guān)于“厄爾尼諾”現(xiàn)象,我們9月號的防洪知識有講到哦?。┒覐臍v史角度來看,“厄爾尼諾”現(xiàn)象之后出現(xiàn)“拉尼娜”現(xiàn)象的幾率在40%左右。
那么,造成這次科粉小鎮(zhèn)暴雪災(zāi)難的真兇“拉尼娜”到底是誰呢?“拉尼娜”(LaNina)一詞源自西班牙語,意為“圣女”,即“小女孩”的意思,與意為“圣嬰”的“厄爾尼諾”相反。自1985年起,人們便把秘魯沿海和中東太平洋地區(qū)海水異常變冷的現(xiàn)象稱為“拉尼娜”現(xiàn)象。如果赤道東太平洋地區(qū)月平均海溫負(fù)距平值大于0.5℃且時(shí)間長達(dá)6個(gè)月以上,則判定為一次“拉尼娜”事件?!袄崮取币话闳廖迥瓿霈F(xiàn)一次,少數(shù)情況下也有隔十年出現(xiàn)一次的。在歷史的“拉尼娜”年中,冷空氣活動(dòng)頻繁,多數(shù)年份里冬季氣溫較常年偏冷,甚至?xí)霈F(xiàn)暴雪等災(zāi)害性天氣。而在中國,“拉尼娜”事件對氣候的影響之一就是冬季氣溫可能偏低,易出現(xiàn)冷冬。根據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示,自1954年以來,在“拉尼娜”事件影響的年份里,中國冬季偏冷的比例超過80%。
“妹妹”的誕生
“拉尼娜”現(xiàn)象是低緯度地區(qū)大范圍海-氣相互作用的結(jié)果,其形成機(jī)理目前在學(xué)術(shù)界還沒有具體定論,但一般認(rèn)為赤道信風(fēng)的變化是這一現(xiàn)象產(chǎn)生的基本條件。
正常情況下,低緯度太平洋表面常吹東風(fēng),表層溫暖的海水自東向西運(yùn)動(dòng),造成秘魯沿岸冷水上翻;受地轉(zhuǎn)偏向力的影響,西去洋流的一部分被分成南北兩支,作為補(bǔ)充寒冷的海水就從下面涌出來,稱為赤道涌升。在以上兩種因素作用下,東西太平洋水溫和水位具有明顯的差異,通常赤道東太平洋海溫比西太平洋高出3~9℃,赤道東太平洋水位比西太平洋水位高出約40cm。如果東風(fēng)持續(xù)增強(qiáng),這種西高東低的海平面坡度和溫度就會(huì)加大,這就形成了“拉尼娜”現(xiàn)象。
信風(fēng)的變化
赤道信風(fēng)的增強(qiáng)是產(chǎn)生“拉尼娜”的基本條件,而影響赤道信風(fēng)強(qiáng)弱變化的一個(gè)重要因素是南方濤動(dòng)。南方濤動(dòng)作為氣象學(xué)上“三大濤動(dòng)”之一,首先由英國數(shù)學(xué)家和氣象學(xué)家沃克在1928年提出,它是指東南太平洋(塔希提島以東,簡稱東側(cè))和印度洋(澳大利亞的達(dá)爾文港以西,簡稱西側(cè))氣壓之間的一種蹺蹺板式的關(guān)系,即一地氣壓偏高,另一地氣壓就降低的現(xiàn)象,如果東側(cè)低西側(cè)高稱為“高指數(shù)”,反之稱為“低指數(shù)”。由于這種氣壓的差異,便在兩地之間產(chǎn)生了一個(gè)東西向的環(huán)流圈。沃克還把出現(xiàn)在太平洋上空的東西向的環(huán)流圈稱為“沃克環(huán)流”,其中在地面由東向西吹的那一支便是赤道信風(fēng)。當(dāng)南方濤動(dòng)呈現(xiàn)高指數(shù)時(shí),其環(huán)流方向與沃克環(huán)流方向一致,赤道信風(fēng)得以加強(qiáng),促使“拉尼娜”現(xiàn)象的形成。
地理位置的影響
從地理位置來看,“沃克環(huán)流”的高度升高后將超過安第斯山,已具備跨越安第斯山繼續(xù)東進(jìn)的條件,但在南美大陸上升氣流的阻擋下,又難以東進(jìn)。全球大氣每年冬春季節(jié)西風(fēng)帶強(qiáng)盛,在強(qiáng)盛的西風(fēng)帶的推動(dòng)下,使得已具備跨越安第斯山的沃克環(huán)流得以東進(jìn)。即便如此,此時(shí)的沃克環(huán)流已是強(qiáng)弩之末,它很快在南美大陸上空下降,下降后再返回它的發(fā)源地時(shí),立即又受到安第斯山的阻擋,這時(shí)的沃克環(huán)流全部降落在南美大陸。因沃克環(huán)流帶有大量的水汽,使得南美大陸這一地區(qū)經(jīng)常出現(xiàn)暴雨,形成狂風(fēng)大作的反常天氣。
與此同時(shí),在安第斯山西側(cè)的東太平洋海域的冷水區(qū)消失,太平洋赤道地區(qū)的東南信風(fēng)也消失,堆積在西太平洋赤道的熱水向東部回流,這就是“厄爾尼諾”的出現(xiàn)。經(jīng)過4個(gè)月左右的時(shí)間,這股熱水流到東太平洋,導(dǎo)致整個(gè)太平洋赤道地區(qū)都熱了起來,“厄爾尼諾”達(dá)到高峰期,這時(shí)的季節(jié)必然是夏季,此時(shí),東西太平洋的海平面也趨于一致。當(dāng)“厄爾尼諾”達(dá)到高峰時(shí),堆積在西太平洋赤道地區(qū)的多余的熱水也所剩無幾,沃克環(huán)流的源動(dòng)力大為減弱,進(jìn)入南美大陸上空的沃克環(huán)流開始西退,“厄爾尼諾”開始減弱。如果沃克環(huán)流退回的路程與原東進(jìn)的路程相等,那么在東太平洋赤道海域又將恢復(fù)到原來同一海域的冷水區(qū),但由于沃克環(huán)流源頭的熱量比起原來減少很多,所以沃克環(huán)流退回的路程往往比原東進(jìn)的路程還遠(yuǎn),這樣,冷水區(qū)將向西擴(kuò)大,產(chǎn)生了“拉尼娜”現(xiàn)象。一次“厄爾尼諾”消失后必然出現(xiàn)“拉尼娜”,可以說,“拉尼娜”是“厄爾尼諾”的“副產(chǎn)物”。在“厄爾尼諾”和“拉尼娜”兩“兄妹”形成的條件中,安第斯山起著一種獨(dú)特的作用。
大氣環(huán)流的作用
從大氣環(huán)流形勢來看,似乎每個(gè)“拉尼娜年”的大氣環(huán)流形勢都有很大不同,海洋上“拉尼娜”的形態(tài)和中心位置也各有不一。就拿2008年這一“拉尼娜”年來說,當(dāng)年1月我國南方爆發(fā)了50年一遇的雨雪冰凍災(zāi)害,給春運(yùn)、電力、能源、供水、農(nóng)林業(yè)、漁業(yè)和群眾生活帶來了極其嚴(yán)重的影響和損失,波及21個(gè)省份,因?yàn)?zāi)死亡107人。具體分析當(dāng)時(shí)的大氣環(huán)流形勢就會(huì)發(fā)現(xiàn):一、中高緯度歐亞地區(qū)的大氣環(huán)流呈現(xiàn)西高東低分布,且持續(xù)時(shí)間長達(dá)19天,幫助冷空氣自西北方向沿著河西走廊連續(xù)不斷侵入中國;二、西北太平洋副熱帶高壓偏強(qiáng)偏北,強(qiáng)大副高的位置穩(wěn)定維持在我國東南側(cè)的海洋上空,并且多次向西伸展,冷暖空氣交匯的主要地區(qū)是位于我國長江中下游及其以南鄰近地區(qū);三、青藏高原南緣的南支低壓槽活躍,促使西南方向暖濕空氣沿云貴高原向中國輸送;四、由于在冷暖空氣交匯區(qū)里,暖濕空氣在上,在對流層的低層中形成了穩(wěn)定的逆溫層,這是大范圍凍雨出現(xiàn)的主要原因。
同時(shí),有氣象專家認(rèn)為“拉尼娜”現(xiàn)象的發(fā)生也與人類自然環(huán)境的日益惡化有關(guān),認(rèn)為它是地球溫室效應(yīng)增加的直接結(jié)果,而且變得越來越不規(guī)律。但是氣候預(yù)測是一個(gè)非常復(fù)雜的過程,“拉尼娜”僅僅是代表了海洋的信號,預(yù)測氣候還需了解更多復(fù)雜因素,如南北極的冰雪、陸面狀況的變化,甚至還要考慮地球以外的因子,如太陽活動(dòng)等。
“拉尼娜”帶來的“見面禮”
“拉尼娜”使全球的氣候發(fā)生異常,造成了氣候?yàn)?zāi)害。研究表明,“拉尼娜”除了會(huì)出現(xiàn)冷冬以外還與其他一些災(zāi)害天氣有著密切聯(lián)系。
Fight!2016安全過冬指南
這次暴風(fēng)雪災(zāi)害使得科粉鎮(zhèn)的道路、電力等基礎(chǔ)設(shè)施受到了極大的損壞,也給科粉鎮(zhèn)敲響了警鐘??品坌℃?zhèn)上的所有科學(xué)愛好者們都聚集起來商討應(yīng)對策略,決心與“拉尼娜”抗?fàn)幍降?,最終,他們制作出了一份科學(xué)的2016過冬指南。
Step1 防寒機(jī)制
由于暴雪、大風(fēng)等災(zāi)害性天氣范圍廣、強(qiáng)度大、持續(xù)久、危害重,對人們的日常生活的影響會(huì)非常大,易造成飛機(jī)停飛、道路封閉、電線桿倒塌、水管爆裂、糧食短缺、菜價(jià)上漲等嚴(yán)重情況。因此,科粉小鎮(zhèn)準(zhǔn)備建立起完善的防寒機(jī)制,對大型建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)行氣候可行性認(rèn)證。所謂氣候可行性認(rèn)證,就是對建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)行氣候影響的評估,比如在建設(shè)輸變電線路時(shí),評估極端天氣氣候因素的影響,使建設(shè)項(xiàng)目能達(dá)到承受極端天氣的標(biāo)準(zhǔn),這樣在災(zāi)害性天氣再次來臨時(shí)就不會(huì)對居民的生產(chǎn)生活帶來太大影響。
Step2 防寒意識
前些年的暖冬使人們產(chǎn)生錯(cuò)覺,防寒意識消減,在寒冬到來之時(shí),就有些措手不及了。應(yīng)對寒冬,人們應(yīng)該從最基本的衣食住行4個(gè)方面入手——
保暖衣物不在多
我們有時(shí)會(huì)納悶,明明已經(jīng)裹成粽子了,為什么還是會(huì)覺得冷?那是因?yàn)橹攸c(diǎn)部位并沒裹嚴(yán)實(shí),冬天也不是穿得越嚴(yán)實(shí)就越保暖,而是要講究科學(xué)的保暖方法,只要重點(diǎn)部位暖了,全身就會(huì)跟著暖。
首先,手腳四肢要暖。手腳容易冰冷的人,外出時(shí)不妨戴手套穿厚襪子御寒,回到家時(shí)還可以多泡泡腳,幫助改善血液循環(huán)。其次,背部要特別注意保暖。據(jù)醫(yī)學(xué)專家表示,背部是人體防寒的屏障,背部受寒易引起心肺受寒,從而產(chǎn)生氣管炎、支氣管哮喘甚至肺炎等。所以,遇到冷冬時(shí)背部的保暖尤其關(guān)鍵,建議要加穿棉背心。當(dāng)然,最好是盡量多出去曬太陽,避免背部迎風(fēng)受寒以及多做些背部活動(dòng)。給大家推薦一個(gè)極佳的背部保暖方法:書包里多裝幾本參考書(“表”打我),既能抵御背部風(fēng)寒,又能增加背部活動(dòng)。最后,在衣服材質(zhì)的選擇方面,冬天可以選擇羊毛內(nèi)衣或背心保暖,因?yàn)檠蛎哂形鼭癜l(fā)熱的功效,再加上纖維卷曲、孔隙多,保暖效果最佳。
吃也有講究
千萬不要老想著減肥,秋冬季節(jié)多吃一點(diǎn)沒關(guān)系。因?yàn)橐坏蕉?,人體對能量的需求本來就比較多,本能會(huì)驅(qū)使我們?nèi)コ砸恍崃枯^高的食物來幫助身體產(chǎn)生熱量(養(yǎng)秋膘的日子里請放心大膽地吃)。富含糖類、蛋白質(zhì)、脂肪這三大營養(yǎng)素的食物是御寒首選,除了這些,B族維生素以及鎂、鋅、鐵等礦物質(zhì)也都是人體產(chǎn)生熱量所不可或缺的,可以多吃些瘦豬肉、深綠色蔬菜、谷類食物、海鮮等。另外,冬天還需要多吃些海帶和紫菜補(bǔ)充碘,因?yàn)榈饽軌虼龠M(jìn)甲狀腺分泌,而甲狀腺可以維持正常的身體代謝,讓體內(nèi)不會(huì)儲(chǔ)存過多的熱量。在外出前也可喝些姜湯刺激身體發(fā)熱。
在吃的方式上也有講究。冬天容易肚子餓,一次不宜吃太多,要少食多餐,吃的時(shí)候要細(xì)嚼慢咽。鍛煉后要吃些有營養(yǎng)的食物,例如瘦肉、雞蛋、牛肉、豬肝等含鐵高的食物,有利于血紅蛋白的合成,維持血紅蛋白水平,保證血液的輸氧能力。
住所要舒適
冬天里人們更多的時(shí)間是在室內(nèi),因此良好的居住環(huán)境是安全過冬的關(guān)鍵。首先就是保持通風(fēng),許多人看到這里會(huì)摸不著頭腦,大冷天的還通風(fēng)一定是拿腦袋去砸核桃。其實(shí)這里的通風(fēng)是在一定條件下的,例如現(xiàn)在許多家庭的暖氣比較充足,如果室內(nèi)不通風(fēng),很容易引起胸悶、頭暈等不適癥狀。而且在白天天氣晴朗的時(shí)候打開門窗,讓陽光照入室內(nèi),在調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度的同時(shí),還能將室內(nèi)的各種病毒和細(xì)菌趕跑,避免患上各種呼吸道疾病。
其次要慎用保暖電器。比如南方地區(qū)冬天是沒有暖氣的,許多人晚上喜歡睡電熱毯,卻不知電熱毯存在在漏電、會(huì)引發(fā)火災(zāi)等隱患。
生命在于運(yùn)動(dòng)
這個(gè)冬天比以往的冬天還要冷,格外冷!寒冷凍住的不僅僅是水,還有懶人的運(yùn)動(dòng)細(xì)胞,更是凍住了人們的運(yùn)動(dòng)熱情。一到冬天,大家都想窩在家里不動(dòng)。也正是如此,人們也越來越怕冷了。但多活動(dòng)就能改善血液循環(huán),身體就不會(huì)怕冷。大家可以根據(jù)自己的愛好選擇適合的運(yùn)動(dòng),特別推薦一種冬季比較適宜的運(yùn)動(dòng)——羽毛球(當(dāng)然是在室內(nèi)啦)。
還要提醒大家的是,冬天韌帶的彈性與關(guān)節(jié)的靈活度都會(huì)降低,容易受傷,運(yùn)動(dòng)前一定要做好充分熱身。運(yùn)動(dòng)后則要盡快把汗水擦干、穿上外套,以免寒氣順著張大的毛孔入侵體內(nèi)。
結(jié)語
極寒天氣僅僅只是大自然力量展現(xiàn)的一個(gè)方面。隨著科技的進(jìn)步,人類對自然的掌控和預(yù)測能力也越來越強(qiáng),但要和自然如此強(qiáng)力的侵襲正面抗擊依舊需要做好萬全的準(zhǔn)備。當(dāng)然,我們有必要在自然條件允許的情況下積極應(yīng)對,巧妙化解災(zāi)害,并且盡量減少人類活動(dòng)對自然的影響。只有這樣,才能在這場不可避免的“寒戰(zhàn)”中真正地笑著活過2016!