2016—2020年中国龙卷过程和灾情特征

李彩玲; 谭浩波; 蔡康龙; 白兰强; 黄先香; 炎利军; 李兆明; 植江玲; 张晶晶

doi:10.16032/j.issn.1004-4965.2021.068

2016—2020年中国龙卷过程和灾情特征

doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2021.068

佛山市气象局/佛山市龙卷风研究中心，广东佛山 528000

基金项目:

灾害天气国家重点实验室开放课题 2020LASW-A03

2021年佛山市深入推进创新驱动助力工程项目院士专家工作站 2021002

佛山市气象局科技项目 201906

雷达应用及强对流短临预警技术创新团队 GRMCTD202002

详细信息

通讯作者:
谭浩波，男，广东省人，研究员，主要从事大气物理与大气环境、大气探测等研究。E-mail：hbtan@gd121.cn

中图分类号: P429
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出版历程
- 收稿日期: 2021-08-30
- 修回日期: 2021-11-18
- 网络出版日期: 2022-03-02
- 刊出日期: 2021-12-20

TORNADOES IN CHINA AND THEIR DISASTER CHARACTERISTICS FROM 2016 TO 2020

Foshan Tornado Research Center/ Foshan Meteorological Service, Foshan 528000, China

摘要

摘要: 基于2016—2020年收集的龙卷个例及详细的龙卷灾情调查资料，根据“增强藤田级别”分类标准和中国龙卷强度等级行业标准，对中国龙卷过程和灾情特征进行了分析总结。(1) 近5年共收集了我国178个龙卷个例，EF2级及以上的强龙卷漏记情况相对较少，比较接近实际发生的情况，EF1级及以下的弱龙卷因灾情小可能被忽略，因此龙卷统计总数量可能会被明显低估。龙卷主要发生在中国东部和部分中部地势平坦的地区，青藏高原、云南等地区也有弱龙卷发生，广东省、江苏省和安徽省是龙卷发生频次最多的三个省份。95%的龙卷发生在地面粗糙度长度为0.04~1.70 m的地区，该粗糙度长度范围下垫面土地利用类型为低矮作物、农田、郊区、矮树丛及低矮建筑为主。96%的龙卷发生在4—9月，集中在白天10—20时。(2) 基于39个有详细灾情调查的龙卷个例，共确认的EF2级(含)以上强龙卷22个，比1961—2010年每5年平均次数多5.5个，其中EF3级龙卷5个，EF4级龙卷3个，龙卷路径长度和宽度与龙卷强度呈正相关。(3) 中国龙卷的地面灾情特征包括：狭长的路径和龙卷条迹、辐合状倒伏、扭曲状折断、强度等级非对称分布、抛射物明显等。(4) 龙卷的实拍视频展示了龙卷发展不同阶段的形态特征，在国内第一次通过龙卷实拍视频和现场灾情特征确认了我国有多涡旋龙卷发生的事实，为龙卷的组织和演变研究提供了珍贵的数据。
- 龙卷 /
- 强度分布 /
- 灾情特征 /
- 多涡旋龙卷 /
- 中国
Abstract: Based on the data of tornadoes that happened during 2016—2020 and corresponding damage survey data, the present study analyzed the characteristics of tornadoes in China according to the "Enhanced Fujita scale"and the tornado intensity scale proposed by Chinese meteorologists. The main conclusions are as follows: (1) In the past 5 years, we collected 178 tornadoes cases in China. Few EF2 tornadoes or stronger ones were overlooked, which is close to the actual situation; however, EF1 tornadoes and weaker ones may be ignored, so the total number of tornadoes may be significantly underestimated. Tornadoes mainly occurred in the flat areas in eastern China and parts of central China. Weak tornadoes also occurred in the Qinghai-Tibet Plateau and Yunnan Province. Guangdong Province, Jiangsu Province and Anhui Province were the three provinces with the highest frequency of tornado occurrence. 95% of the tornadoes occurred in the areas with a surface roughness length of 0.04~1.70 m, and the underlying land within these areas were mainly used for low-rise crops, farmland, suburbs, bushes, and low-rise buildings. 96% of the tornadoes occurred during 10:00—20:00 BJT from April to September. (2) Based on 39 cases of tornadoes with detailed damage survey, a total of 22 strong tornadoes were confirmed at or above the EF2 scale, 5.5 more than the average number of times every 5 years from 1961 to 2010, among which 5 were EF3 tornadoes, 3 were EF4 tornadoes, and the length and width of the tornadoes path were positively correlated with the strength of the tornado. (3) The ground disaster characteristics of tornadoes in China include: narrow path and strip traces, convergence-like inversion, twisted break, asymmetrical distribution of intensity, obvious projectiles, etc. (4) The live video of the tornado showed the morphological characteristics of the different stages of the development of tornadoes, and for the first time in China, the fact that there are many vortex tornadoes was confirmed, providing valuable data of the structure and evolution of tornadoes.
- tornado /
- intensity distribution /
- disaster characteristics /
- multi-vortex tornado /
- China

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图 1 2016—2020年中国178次龙卷分布叠加地表粗糙度长度图(单位：m，a)、不同地形高度发生龙卷个数(b)、不同地表粗糙度长度发生龙卷个数(c)

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图 2 2016—2020年龙卷数量最多14省区(a)、龙卷逐月(b)、龙卷发生时间的日变化(c)分布图

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图 3 不同等级龙卷平均路径长度、宽度、纵横比变化

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图 4 不同形态龙卷视频截图

a. 20160924内蒙古通辽龙卷；b. 20190703辽宁开原龙卷；c. 20200809内蒙古包头龙卷；d. 20170811内蒙古赤峰龙卷；e. 20160623江苏盐城龙卷；f. 20200531广东佛山龙卷。

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图 5 20160506海南文昌EF3级龙卷形态演变特征

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图 6 多涡旋龙卷特征

a. 多涡旋龙卷模型^[9]；b~c. 20170816广东湛江龙卷次级涡旋生成视频截图；d. 20180917广东佛山龙卷多涡旋特征视频截图；e. 20190413广东湛江龙卷多涡旋特征视频截图；f. 20170816广东湛江龙卷半螺旋状前进破坏条迹，黑色箭头为龙卷移动方向；f₁~f₂. 图f的精细图，为次级涡旋停滞造成的地面灾情指示物旋转状倒伏特征。

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图 7 无人机航拍的龙卷条迹

a. 20160605海南文昌EF3级；b. 20160623江苏盐城EF4级；c. 20190413广东湛江EF3级；d. 20170811内蒙古赤峰EF4级；e. 20180813天津静海EF3级；f. 20180813山东枣庄EF2级；g. 20190703辽宁开原EF4级；h. 20190816辽宁营口EF1级；i. 20200722安徽宿州EF3级；j. 20200809黑龙江绥化EF2级。

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图 8 无人机航拍树木辐合状倒伏特征

a~b. 20180818江苏徐州EF2级龙卷；c. 20180813天津静海EF3级龙卷；d. 20160623江苏阜宁EF4级龙卷；e. 龙卷风流型图。红色箭头为灾情指示物倒伏方向，白色箭头为主要流线，黑色虚线为龙卷行进路径和方向。

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图 9 不同强度等级龙卷造成树木受灾特征

a. 20190816 EF0级；b. 20200601 EF1级；c. 20200722 EF2级；d. 20190413 EF3级；e. 20190703 EF4级；f~g. 20160623 EF4级。

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图 10 龙卷造成钢筋混凝土电线杆和高压铁塔倒伏特征

a. 20190413广东湛江EF3级；b. 20200612江苏高邮EF2级；c、g. 20160623江苏盐城EF4；d、f. 20190703辽宁开原EF4级；e. 20200722安徽宿州EF3级。

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图 11 不同强度龙卷各种抛射物特征

a、b. 20200809内蒙古包头EF2级；c. 20160605海南文昌EF3级；d. 20200809内蒙古包头EF2级；e. 20190413广东湛江EF3级；f. 20170811内蒙古赤峰EF4级；g. 20160623江苏盐城EF4；h. 20190703辽宁开原EF4级。

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图 12 龙卷破坏强度等级分布图

黑色箭头为龙卷移动方向。a. 20160623江苏盐城龙卷；b. 20190703辽宁开原龙卷。

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图 13 三维建模智能数据平台

a、b. 抛射物抛射距离；c. 受灾面积。

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表 1 2016—2020年中国39次龙卷信息表

编号	日期	时间	地点	行标	EF等级	路径长度/km	最大宽度/km	纵横比
1	20160426	11:30	广东清远	二	EF1	/	/
2	20160509	17:00	广东佛山	二	EF1	/	/
3	20160605	15:12—15:27	海南文昌	三	EF3	3.65	0.20	18.3
4	20160623	14:10—15:00	江苏盐城	四	EF4	34.5	4.07	8.5
5	20160924	17:00	内蒙古通辽	三	EF2	/	/
6	20170331	14:35—14:38	海南万宁	一	EF0	0.50	0.05	10.0
7	20170811	14:00—16:00	内蒙古赤峰	四	EF4	8.00	1.00	8.0
8	20170816	14:31—14:38	广东湛江	二	EF1	1.30	0.25	5.2
9	20180420	19:10—19:20	广西柳州	二	EF1	2.00	0.40	5.0
10	20180507	11:40	广东潮州	未定	1.50	/
11	20180521	15:41—15:48	广东中山	一	EF0	1.10	0.01	110.0
12	20180528	11:55—12:10	吉林松原	三	EF2	6.00	0.32	18.8
13	20180608	01:40	广东广州	三	EF3	1.10	0.20	5.5
14	20180608	14:03	广东佛山	二	EF1	0.20	0.05	4.0
15	20180804	12:49—12:57	内蒙古巴彦淖尔	一	EF0	/	/
16	20180813	17:30—17:40	天津静海	三	EF3	8.00	0.22	36.4
17	20180813	23:00	山东枣庄	三	EF2	4.50	0.20	22.5
18	20180814	09:50—09:58	山东潍坊昌邑市	一	EF0	3.20	0.12	26.7
19	20180814	12:10左右	山东潍坊滨州市	三	EF2	1.00	0.20	5.0
20	20180814	13:40左右	山东潍坊东营市	三	EF2	1.10	0.30	3.7
21	20180818	18:40—19:05	江苏徐州	三	EF2	8.00	1.80	4.4
22	20180831	14:25	广东广州	二	EF1	0.08	0.05	1.5
23	20180917	09:37—10:00	广东佛山	三	EF2	18.00	0.15	120.0
24	20180917	13:15	广东肇庆	二	EF1	0.5	0.07	7.1
25	20190413	14:12	广东湛江	三	EF3	3.0	0.22	13.6
26	20190703	17:17—17:45	辽宁铁岭	四	EF4	15.0	0.30	50.0
27	20190816	15:44	辽宁营口	二	EF1	0.7	0.28	2.5
28	20190827	05:52—05:28	辽宁大连	二	EF1	1.6	0.18	8.9
29	20190829	02:54—03:01	海南屯昌	三	EF2	9.0	0.15	60.0
30	20190829	04:03—04:09	海南儋州	三	EF2	5.0	0.40	12.5
31	20200518	14:06—14:07	广东江门	一	EF0	0.04	0.01	3.2
32	20200531	18:59—19:01	广东佛山	二	EF1	0.7	0.08	8.4
33	20200601	10:50—10:56	广东江门	二	EF1	1.2	0.10	12.0
34	20200612	13:49—14:00	江苏高邮	三	EF2	3.5	0.32	10.9
35	20200627	19:00前后	湖北荆门	三	EF2	19.0	0.16	118.8
36	20200722	17:50—18:59	安徽宿州	三	EF3	62.0	0.80	77.5
37	20200722	21:40前后	江苏盐城响水	三	EF2	3.1	0.30	10.3
38	20200809	11:47—12:09	黑龙江绥化	三	EF2	13.5	0.30	45.0
39	20200809	15:33—15:43	内蒙古包头	三	EF2	10.0	0.45	22.2

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