19年来的龙卷风防范与自救的研究成果

平时常见的天气预报中，我们都会听到这样的描述：风向北转南，风力2到4级。这里的“级”表示的是风速大小。也就是风的行进速度大小。相邻两地间的气压差愈大，空气流动越快，风速越大，风的力量自然也就大，我们通常都是以风力来表示风的大小。风速的单位用米/秒或千米/小时来表示，而发布天气预报时，采用的都是风力等级。风力等级的划分古今中外也不同。

（1） 公元7世纪唐朝将风力等级划分为10级

公元7世纪，也就是1000多年以前，唐朝初期还没有发明测定风速的精确仪器，当时人们根据风对物体作用产生的现象，计算风的移动速度并定出风力等级。李淳风的《现象玩占》里就有这样的记载：“动叶十里，鸣条百里，摇枝二百里，落叶三百里，折小枝四百里，折大枝五百里，走石千里，拔大根三千里。”这就是根据风对树产生的影响来估计风的速度， “动叶十里”是说树叶微微颤动的时候，风的速度就是日行十里；“鸣条”就是树叶沙沙作响，这时的风速是日行百里。另外，还有根据树的症状定出来的一些风级，如《乙已占》中所说， “一级动叶，二级鸣条，三级摇枝，四级坠叶，五级折小枝，六级折大枝，七级折木、飞沙石，八级拔大树及根”。这八级风，再加上“无风”、 “和风”（风来时清凉，温和，尘埃不起，叫和风）两个级，可合为10级。这可以算得上是世界上最早出现的风力等级了。

世界气象组织规定的风力等级

（2）公元17世纪英国蒲福的13级风力等级

公元17世纪，200多年前，仍然没有任何测量风力大小的仪器，也没有统一规定，各国都按自己的方法来表示。当时英国一位海军军官，名叫蒲福（1774～1857） ， 1806年时，为了测算风对一艘名为“男人战士”号战船在全速航行时的影响，他仔细观察了陆地和海洋上各种物体在大小不同的风里的情况，把风划成了13个等级，被称为蒲福风级表。

（3） 20世纪40年代的18级风力等级

20世纪40年代以前，多采用的是一种风压板机械式的测风仪器。但是只能测到12级，当风压板角度超过90度时，就测不出来了。从40年代起，开始采用风杯电传式的测风仪器，测量范围有了大大突破，能测到17级， 0～17级，共18个等级。

但是18级的风力等级标准并未普遍采用。因为除了沿海地区会受到台风或飓风侵袭外，其他绝大部分地区罕见12级以上的大风；而且，更新仪器设备及其普及还需要有一定的经济实力。

蒲福风级表

从表中可以很清楚地发现风力13级以上的地面物象没有内容，其原因在于18级风力等级表是在1946年制定的，当时的科技水平及观测资料有限，肯定不能填补此空缺，只好留白。虽然没有明确的13级以上的物象描述，但是我们可以依据之前的风力物象描述进行对比推测，12级，已是“陆上很少见，其摧毁力较大”，那13级以上其破坏力只能有过之而无不及。有兴趣的话，可以参照后面美国5级飓风的等级表和文字叙述作对比想象。用1米/秒等于3.6千米/小时换算，1级飓风相当13级风力，2级飓风相当14级风力，4级飓风相当17级风力。随着我国经济实力和科学技术的发展，目测的测风仪器已经被淘汰，取而代之的是自动测风仪，特别是中尺度自动站的建立，使我国气象观测水平更有了一个较高的发展。2004年1月1日，我国开始引入使用“18级风力等级表”。相信不远的将来，一定可以依据现代科技的发展填补此项空白！

18级风力等级表

（4） 20世纪70年代的萨菲尔一辛普森5级飓风等级

随着现代科技的不断发展，更先进的测风仪器已经取代了风杯电传式的测风仪器，测量范围也进一步扩大。如测量范围已经达到0～90米/秒的风车型风向风速仪。12级风速是32.7～36.9米/秒（118～133千米/小时），17级风速为56.1～61.2米/秒（202～220千米/小时）。但也有些风速剧烈的风，其风速又远远超过了17级，如龙卷风的风速为100～200米/秒（360～720千米/小时），不过这种破坏性极大的灾害性天气，范围小，也不常见。而超过17级的台风或飓风却是司空见惯的。2005年的飓风“丽塔”、 “威尔马”和“卡特里娜”的风速都超过了280千米/小时，已经远远超过了17级。为了更客观地掌握飓风的破坏程度，有必要对飓风再进行分级。于是，在1971年由工程师萨菲尔和辛普森博士（当时的国际飓风研究中心主任）提出了一个飓风破坏潜力标准（5级飓风等级表）。

萨菲尔—辛普森飓风破坏潜力标准（5级飓风等级表）(www.xing528.com)

萨菲尔—辛普森飓风的破坏潜力标准包括风速、飓风中心气压估算和可能的风暴潮高度。这里还用到了一个气象上用的气压单位——百帕，1百帕＝100帕，其中，帕是压强的单位。在标准状况下，1000百帕等于760毫米汞柱高，就是一个标准大气压。表中数值都在1000百帕以下，中心气压数值越低，则飓风等级越高，风速越大，引起的风暴潮越高，破坏力也就越大。

标准的每一级飓风破坏潜力都代表着一定量的破坏力。下面介绍有关各级破坏力的具体情况：

1级：对树木和移动房屋会造成损害；也可能吹坏装订不牢的标示牌；出现飓风时伴随的降水会淹没地势较低的公路；码头也会遭到轻微破坏；尚未进港的小船会被刮离锚地。

2级：树木可能被刮倒；门、窗和屋顶可能被破坏，但不会威胁到建筑主体；能大面积地吹坏装订不牢的标示牌； 飓风登陆前2～4小时，不断上涨的水位将淹没沿岸道路和内陆地势较低的岔路；码头会被淹没并遭到一定程度地破坏；避风港内小船会被刮离锚地；沿海和附近地势较低的居民应该撤离。

3级：较粗的树木可能会被折断；门、窗、屋顶、移动板房和小型建筑物会被破坏；沿岸洪水泛滥，巨浪和漂浮物也会对大型建筑造成毁坏；飓风登陆前3～5小时，上涨的河水已能淹没内陆岔道路口；海拔1.5米以下的低洼地带及沿海地势较低的居民应该撤离。

4级：树木和各种标示牌都会被吹倒；房屋会严重受损，移动板房和小型建筑物的屋顶会彻底被吹翻；海拔5米以下的内陆区域被淹；海滩受损严重，巨浪和漂浮物将会对沿海建筑的底座造成重创；飓风登陆前3～5小时内陆岔道会被切断；此时，距海岸线500米内的所有居民及3000米范围内地势较低的单层建筑物内的居民应该全部撤离。

5级：不只树木和所有的标示牌都被吹倒，几乎所有的屋顶都被掀翻；工业建筑受损，整幢建筑也有可能被毁；小型建筑被吹倒或被吹飞；低的建筑将严重受损；海滩受损更加严重；飓风登陆前3～5小时内陆岔道就被洪水切断；在这种情况下，距海岸线8～16千米范围内的所有居民及3千米范围内低地建筑内的居民一定要全部撤离。

有资料显示，在大西洋地区历史上，自1886年以来总共爆发了28次5级飓风，其中包括了2005年的著名飓风“丽塔”、“威尔马”和“卡特里娜”。

由此可见，17级超强台风（202～220千米/小时）破坏力相对5级飓风 （＞249千米/小时）破坏力较小。飓风的分级，是气象科学发展的结果，台风也必然要根据气象科学的发展再分级。

我国颁布的《热带气旋等级》新标准

我国在2006年5月15日颁布了《热带气旋等级》新标准。从1989年1月1日起开始采用热带气旋国际通用等级标准，在此以前把热带气旋只划分为两级，分别为台风（近中心风力8～11级）和强台风（近中心风力≥12级）。采用热带气旋国际通用等级标准以后， “强台风”用语已被禁用。然而，在16年后的2005年出现的台风“泰利”、 “卡努”等都曾经冠以强台风“泰利”和强台风“卡努”。气象部门也并没有干预这次的非气象专业的新闻报道，这就预示了中国气象局对原有的《热带气旋等级》标准将要进行修订，理由很简单，如果对12级以上热带气旋只是统称为台风，这样的名称、风力描述等都过于简单而笼统，不利于普通民众对其进行区分与认识。新标准将有利于人们更好地了解台风并进行防御。

为方便对比，我们用1米/秒＝3.6千米/小时经过换算，3级台风与5级飓风的比较结果是：台风相当于1级飓风；强台风相当于2级飓风；超强台风则相当于3级或3级以上飓风。

根据上述标准，2006年第1号台风“珍珠”的风速已达45米/秒，相当于14级风力，所以是强台风。因此，强台风这一概念的引进，无疑增强了人们的防范意识，有利于人们积极应对、防范和抵抗台风。

2006年我国刚刚颁布《国家防汛抗旱应急预案》，强台风“珍珠”就出现了，国家防台办高度重视，适时启动了Ⅲ级响应，各级政府也都积极响应，采取了一系列的应急措施，取得了显著的成效，可以说是应急管理体制的一次很好的备战演习。