由于龍卷風(fēng)在中國并不頻繁,所以公眾對龍卷風(fēng)的印象就是好萊塢災(zāi)難電影中昏黃色的旋轉(zhuǎn)風(fēng)柱,刻板得近乎不真實。但如果我們把視線轉(zhuǎn)向龍卷風(fēng)頻繁的美國,就會發(fā)現(xiàn)美國人與龍卷風(fēng)的抗爭貫穿了并不漫長的美國歷史。即使時至今日,這場抗爭依然在繼續(xù)。
當歐洲人最先移民新大陸時,他們的定居點是美國東北的新英格蘭地區(qū)。新英格蘭地區(qū)地勢崎嶇,冬季漫長而寒冷,并不適宜農(nóng)耕。但憑著清教徒式的毅力和來自歐洲的物資輸送,歐洲移民還是在北美的東海岸頑強生存下來,還建立起了波士頓和紐約這樣的偉大城市。隨著殖民地人口的增長,殖民者開始向大陸的內(nèi)部擴張。從新英格蘭向西,直到落基山脈,是一望無際的中部平原。密西西比河從北向南貫穿整個平原,不但留下肥沃的土壤,還給動植物提供珍貴的水。對于殖民者來說,這是一片充滿農(nóng)業(yè)潛力的沃土。
但殖民者必須先消除原住民印第安人。印第安人是從白令海峽跨海而來的黃種人,已經(jīng)在中部平原生活了數(shù)萬年。他們過著原始的采集和狩獵生活,對自然保持著天生的崇敬。當殖民者在東海岸登陸時,印第安人還幫助過這些異鄉(xiāng)異客。但自以為文明開化的白人,很快忘了自己曾經(jīng)的滿口感謝,利用復(fù)雜的法律條文,騙走印第安人的土地。印第安人難以正面抵抗白人武裝,只能借著地形打游擊。在某一次不起眼的伏擊中,印第安人成功把殖民軍隊誘入一片被風(fēng)吹倒的樹林,卻再次戰(zhàn)敗。勝利的殖民者忙著瓜分掠奪來的土地,當然不會花時間思考樹木東倒西歪的原因。
印第安戰(zhàn)士
這片樹林正是被龍卷風(fēng)刮倒的。在南北貫通的中部平原,來自南方墨西哥灣的暖濕空氣和來自北方加拿大的干冷空氣相會。暖空氣上升,冷空氣下沉,會造成強烈的對流天氣。成片的雷暴蔓延成百上千公里。陰云密布之下,閃電劃破低沉的天空,暴雨無情的洗刷著土地。在偶爾的情況下,對流中的上升和下沉運動正好能把水平方向上的剪切風(fēng),扭曲成豎直方向的龍卷風(fēng)。狹窄氣柱強烈旋轉(zhuǎn),能裹挾著塵土和水滴,從地面直通云層底部的漏斗狀云。印第安人畏懼的見證著龍卷風(fēng)的偉力,相信它神秘的力量能祛除人間的邪惡。龍卷風(fēng)也不負印第安人的期望,一次次摧毀白人的農(nóng)田和房舍,成為殖民者的噩夢。
美國中部平原是世界上龍卷風(fēng)最頻繁的地區(qū),每年多達上千次,幾乎是排名第二的加拿大的十倍。這個地區(qū)也因此被冠上了“龍卷風(fēng)走廊”的惡名。廣闊的平原地形能孕育超大規(guī)模的雷暴,從而誘發(fā)成群結(jié)隊的龍卷風(fēng)。盡管強龍卷風(fēng)只占所有龍卷風(fēng)的1%,但它們也最具破壞性。強龍卷風(fēng)的中心氣壓很低,能吸引周邊空氣會聚并旋轉(zhuǎn)上升。水平風(fēng)速能超過每小時300公里,相當于一輛呼嘯而過的F1賽車。豎直風(fēng)速也能與水平風(fēng)速相當,能憑風(fēng)力舉起一頭公牛。中部平原那些木結(jié)構(gòu)的房屋完全不夠龍卷風(fēng)下酒。強風(fēng)能輕易的揭開房頂,再把整個房屋撕扯成碎屑,夾雜在風(fēng)中帶到上百公里之外。
唯一值得慶幸的是,龍卷風(fēng)的強風(fēng)區(qū)最多只有數(shù)公里寬,而大多數(shù)龍卷風(fēng)只有幾十到數(shù)百米寬。龍卷風(fēng)的持續(xù)時間也不長,從幾分鐘到三四個小時不等,走過的距離也不超過四百公里。在空曠的中部平原,一座房子遭遇龍卷風(fēng)的概率不到萬分之一。更多的時候,龍卷風(fēng)在曠野倏然形成,再在幾十公里后逐漸消散,不在史書上留下任何印記。然而,歷史上偶爾記錄下的龍卷風(fēng)災(zāi),也足以觸目驚心。
好萊塢大片總把龍卷風(fēng)拍成昏黃的顏色。那是陸上發(fā)生的夾雜著塵土的龍卷風(fēng)?;陬愃频脑恚埦盹L(fēng)同樣能發(fā)生或移動到水上,把大量水滴卷入高空,成為銀灰色的水龍卷。而1840年Natchez龍卷風(fēng)移動密西西比河面上時,造成了大量船只翻沉。這起一百多年前的平行事件,早已在警示龍卷風(fēng)對內(nèi)河航運的威脅。
Natchez城地址
Natchez城建于1716年,是密西西比州最早建立的城市之一,歷史比美利堅合眾國還要悠久。Natchez位于密西西比河沿岸。從城中的碼頭出發(fā),平底的內(nèi)河船舶可以一路駛往墨西哥灣。正如那個時代的中部城市一樣,Natchez得益于19世紀蓬勃發(fā)展的棉紡工業(yè),成為重要的棉花集散地。黑奴們在大平原上種植和收獲棉花,從Natchez裝船,在新奧爾良轉(zhuǎn)運成海船,最終運往遙遠的英國。蒸汽機推動棉紡機,大規(guī)模的生產(chǎn)出棉布,最終銷往全世界。Natchez成為剛剛興起的全球貿(mào)易的重要一環(huán)。
密西西比河航運
莊園老爺和棉花商人享受著英國茶,悠閑的欣賞著碼頭的繁忙景象。天色異常陰沉,但紳士們并不擔心。反正他們待在室內(nèi)或船上,不用像黑奴一樣經(jīng)歷風(fēng)吹雨淋。老爺們不知道的是,一場龍卷風(fēng)正在30公里外的樹林中形成。龍卷風(fēng)快速移動,把樹木都連根拔起。獵人和伐木工眼看著轟隆隆的龍卷風(fēng)巨人,卻無法向遠方的Natchez城警報——無線電和電話還是未來的發(fā)明。他們除了目瞪口呆,也只能念著上帝的名字為城中人祈禱。
在Natchez城,天色進一步昏暗。雖然才午后光景,室內(nèi)的老爺們不得不點起蠟燭,才能費勁的閱讀。但老爺們的午后閱讀很快被打斷。他們聽到窗外聒噪的風(fēng)聲,忍不住探出頭查看。在大地和云層間,一個寬度超過一公里的黃色龍卷風(fēng)柱聳立著,足以打破任何紳士的優(yōu)雅淡定。但為時已晚,龍卷風(fēng)直直走入城市,推倒成排的建筑。煙囪和壁爐都被吹到了天空。斷壁殘垣之下,幸存者瑟瑟發(fā)抖。
幾乎所有的建筑都被重創(chuàng),更有48人在陸上喪命。這已經(jīng)是一場大災(zāi)難,但當龍卷風(fēng)移動到密西西比河上時,更大的災(zāi)難發(fā)生了。在碼頭和河面上,大約有100多條用于內(nèi)河航運的平底船。這些船只不能像建筑物一樣被固定在地面,因此更容易被風(fēng)吹翻。伴著強風(fēng),一向平靜的密西西比河掀起2米高的浪,轉(zhuǎn)眼間能把滿載棉花或乘客的駁船掀翻。大多數(shù)船員都來不及反應(yīng),永眠在密西西比河底。船員和乘客的死亡人數(shù)達到269人,而最終救回的駁船只有7條。
Natchez城公墓,紀念龍卷風(fēng)中一位叫John Smith的死者
1840年Natchez龍卷風(fēng)是歷史上第二嚴重的龍卷風(fēng),死亡人數(shù)為317人,是最嚴重的三州龍卷風(fēng)的一半。但我們永遠也無法忽視Natchez龍卷風(fēng)。在那個黑奴橫行的時代,黑奴的死亡人數(shù)并未納入傷亡人數(shù)的統(tǒng)計,所以Natche龍卷風(fēng)的傷亡完全有可能與三州龍卷風(fēng)比肩。
由于許多龍卷風(fēng)發(fā)生于偏僻的荒野,所以現(xiàn)在還不能定論龍卷風(fēng)所能達到的最強風(fēng)力。但如果說起龍卷風(fēng)的災(zāi)害性,則無過于1925年3月18日的三州龍卷風(fēng)。正如中部平原經(jīng)常發(fā)生的那樣,這場龍卷風(fēng)暴實際上包含了多個龍卷風(fēng)。其中最強的龍卷風(fēng)走過了300多公里的距離,從密蘇里州開始,經(jīng)過伊利諾伊州,一直到達了印第安納州。這一單場龍卷風(fēng)就造成了695人死亡,成為美國歷史上最嚴重的龍卷風(fēng)災(zāi)。
這一天早晨,人們在寧靜中醒來??諝庵袦嘏睗?,正歸功于從墨西哥灣輸送來的暖濕氣團。由于氣溫比平時高了10度,地里的農(nóng)民幾乎能感受到初夏的炎熱。與此同時,輕盈的暖濕空氣悄悄上升,在空中凝結(jié)成云。天色逐漸變成灰色,又變成黑色。空氣潮濕得幾乎能擰出水,雨滴也開始落下。一場風(fēng)暴正在醞釀,很有霸占天下的勢頭。有經(jīng)驗的農(nóng)民已經(jīng)開始往家趕路:住在這個空曠的大平原,鬼知道會發(fā)生什么。
龍卷風(fēng)剛開始還只是熱身。在起點附近的小鎮(zhèn)Ellington,龍卷風(fēng)殺死了一個農(nóng)民。隨后的Annapolis小鎮(zhèn),它摧毀了90%的建筑并帶走4條人命。強風(fēng)與地面劇烈摩擦,發(fā)出巨大的噪音。建筑物被撕成碎片,乘著風(fēng)向天國漫游。龍卷風(fēng)還調(diào)皮的把奶牛抬離地面,再扔到房頂上。這頭奶牛在這場奇妙空中旅行中活了下來,遠比那些被埋在廢墟中的死者幸運。密蘇里人目送龍卷風(fēng)晃悠著離開,才敢松口氣,抓緊時間清理龍卷風(fēng)留下的狼藉。
在伊利諾伊州,這場龍卷風(fēng)展示了它完全的威力。它前行的道路上是居住著上萬人的Murphysboro城。作為繁華的鐵路樞紐,這個城市不乏磚瓦建成的建筑。但在龍卷風(fēng)面前,這些樓房像木屋一樣不可靠,磚墻輕易破裂坍塌。磚塊兒被風(fēng)揮舞著,像子彈一樣奪取性命。一名汽車銷售員的后腦勺被砸中,眼球都從眼眶中彈了出來。除了這位倒霉的汽車銷售,還有233人同樣死于這場龍卷風(fēng),大多是被困于建筑物的婦女和孩子。鐵路線也被徹底破壞,Murphysboro城因此失去了鐵路樞紐的地位。龍卷風(fēng)讓這座城市徹底衰落。
龍卷風(fēng)繼續(xù)前進,接著收割了數(shù)百條人命,才在印第安納州逐漸消散。這場大災(zāi)禍吸引了美國公眾的注意力。記者們發(fā)現(xiàn),自己居然沒法找到一個官方詞語來描述這場風(fēng)災(zāi)——由于預(yù)報困難,美國氣象局禁止在預(yù)報中使用“龍卷風(fēng)”這個詞,以免造成公眾恐慌。即使現(xiàn)代監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)還要等到20多年后才能真正建立,但當?shù)孛癖娨呀?jīng)自發(fā)組織起來,通過肉眼觀察和無線電來發(fā)布龍卷風(fēng)預(yù)警。畢竟,誰也不想再經(jīng)歷一次三州龍卷風(fēng)那樣的災(zāi)難。
20世紀上半葉,美國氣象局一直懦弱的不敢發(fā)布龍卷風(fēng)預(yù)報。媒體拿這一點大做文章,但沒有哪個氣象學(xué)家敢拍著胸脯來做龍卷風(fēng)預(yù)報。龍卷風(fēng)是小尺度的強對流現(xiàn)象,能在短時間內(nèi)迅速形成和消失,所以很難直接觀察。而對于容易觀察的大尺度氣象條件來說,又對龍卷風(fēng)的發(fā)生缺乏指導(dǎo)意義。即使大尺度氣象條件完全相似,龍卷風(fēng)也不一定發(fā)生或不發(fā)生。美國氣象局擔心不準確的預(yù)報會傷害公眾的信心,所以寧可放棄整個預(yù)報業(yè)務(wù)。
經(jīng)過第二次世界大戰(zhàn),氣象預(yù)報得到長足的發(fā)展。氣象學(xué)家能以簡單的科學(xué)理論來解釋中緯度天氣,而雷暴的相關(guān)理論也建立起來。由于戰(zhàn)爭需要,氣象學(xué)家建立了由地面觀測站、高空氣球、雷達等組成的現(xiàn)代觀測網(wǎng)絡(luò),終于可以在大區(qū)域立體的了解氣象動態(tài)。無論是紐約的寒潮,還是洛杉磯的降水,都可以相當準確的預(yù)報。中部平原的農(nóng)民看到希望,那龍卷風(fēng)預(yù)報是不是快要實現(xiàn)了?很快,氣象學(xué)家做出了一次成功的嘗試,盡管成功的一大半原因要歸功于運氣。
預(yù)報龍卷風(fēng)的兩位氣象學(xué)家
1948年,氣象學(xué)家Fawbush和Miller為奧克拉荷馬城的空軍基地發(fā)出龍卷風(fēng)預(yù)報。幾天前,龍卷風(fēng)剛剛襲擊了這個空軍基地,造成了數(shù)千萬美元的損失。這兩位氣象學(xué)家根據(jù)最新的氣象觀測,發(fā)現(xiàn)相同的氣象條件正在重復(fù),所以可能有新的龍卷風(fēng)形成。這次成功的預(yù)報為空軍基地減輕了損失。但兩位氣象學(xué)家也承認預(yù)報的主觀性。龍卷風(fēng)完全有可能不發(fā)生,或者偏出空軍基地幾十公里遠。無論如何,他們重新樹立了公眾對龍卷風(fēng)預(yù)報的信心。隨后,美國氣象局重啟了龍卷風(fēng)預(yù)報項目,通過數(shù)值計算、雷達和通信網(wǎng)絡(luò),建立了一個完整的龍卷風(fēng)預(yù)警系統(tǒng)。
當然,預(yù)警系統(tǒng)只能在龍卷風(fēng)發(fā)生前十幾分鐘做出相對精準的預(yù)報。一些龍卷風(fēng)必須在其發(fā)生后,才能準確定位和追蹤。在這種情況下,如果沒有防災(zāi)預(yù)案,民眾根本不可能短時間內(nèi)降低風(fēng)險。事實上,民眾防災(zāi)意識的增強,才是龍卷風(fēng)傷亡率日漸降低的關(guān)鍵。中部的居民用更加堅固的材料建造房屋,并且預(yù)留地下室或在房屋中心設(shè)置避難間。這些避難設(shè)施能有效的保護屋主度過風(fēng)災(zāi)。即使在缺乏防災(zāi)設(shè)施的情況下,民眾也能用正確的方式來降低風(fēng)險:一位婦女在龍卷風(fēng)來臨前躲進浴缸。雖然浴缸最終被風(fēng)拖出去百米遠,但這位婦女在浴缸的保護下只是遭受了輕微的皮肉傷。
美國成熟的預(yù)報系統(tǒng)為世界樹立了典范,但美國人與龍卷風(fēng)的抗爭并沒有結(jié)束。就在2014年,阿肯薩斯的龍卷風(fēng)就造成了35人死亡,經(jīng)濟損失高達十億美元。我們對龍卷風(fēng)的理解依然很粗淺,許多理論難題并不會輕易解決。即使增加硬件投入,我們也不能從本質(zhì)上提高對龍卷風(fēng)的預(yù)報能力??梢灶A(yù)見,在相當長的一段時間內(nèi),龍卷風(fēng)都會作為人理解自然的標尺,提醒人們對自然永恒的無知。
文/ Vamei Z
我是Vamei,射手座,不靠譜。方臉,小眼,腦洞過大。在讀氣象學(xué)博士,用GPS看天空,本科卻在研究太空。IT技術(shù)博主,寫Python寫大數(shù)據(jù),業(yè)余卻在搞App。歷史這個傲嬌的愛好,全靠朋友扯淡、讀《冰與火之歌》、打《文明》培養(yǎng)。期待和你交流。