澳大利亞雷暴性哮喘事件科學家剖析起因

雷暴性哮喘是一種氣象學家剛剛開始有所了解的現象。較高的花粉量、多個風暴中心以及不具破壞性的強風是其發生的可能原因。

2016年11月21日，一場傍晚的雷暴襲擊了澳大利亞維多利亞州。這是一起發生在春季的正常事件，后果卻很異常。上千人經歷了呼吸窘迫，并且被緊急送往醫院。最終至少有9人死亡。雷暴性哮喘再次來襲。

在上世紀90年代首次得以確認的雷暴性哮喘是一種氣象學家剛剛開始有所了解的現象。美國喬治亞大學氣候科學家Andrew Grundstein介紹說，研究發現，它需要較高的經空氣傳播的花粉量，以及將花粉粒吹起并使其降落到病弱人群中的雷暴大風。目前，Grundstein正在將這一畫面變得更加明晰。在日前于奧斯汀舉行的美國氣象學會會議上，他展示了發生在維多利亞州首府墨爾本的7次雷暴性哮喘事件以及這種氣象學和醫學的奇怪融合出現的中心。Grundstein發現了一種常見模式：全部7次事件擁有共同的特征，即較高的花粉量、多個風暴中心以及不具破壞性的強風。

雷暴性哮喘事件此前曾在北美、歐洲和中東出現。但Grundstein認為，構成一起嚴重事件的要素在墨爾本集合到一起：附近產生花粉的黑麥草田、經常發生的雷暴以及眾多的人口。為雷暴提供動力的上升氣流將花粉粒吹起，并將其送入幾千米高的天空。在那里，它們會遇到很高的濕度。科學家認為，當一個花粉粒吸收水分時，會膨脹并且破裂成上百個更小的顆粒。新南威爾士大學研究雷暴性哮喘的呼吸系統專家Guy Marks介紹，和整個花粉粒相比，這種花粉“彈片”對肺部的威脅更大。“它們小到足以進入下呼吸道并且引發炎癥反應。”當遇到合適的雷暴時，這些碎片便會“搭乘”較冷的下沉氣流。而下沉氣流闖入地球表面，并且創建可將花粉在幾十公里內散布的橫向陣風。

Grundstein和合作者利用氣象記錄研究了1984年以來7起墨爾本雷暴性哮喘事件的共性。所有事件均發生在11月，因為此時花粉水平已經很高，有時每立方米空氣中甚至超過100個顆粒。通常還會涉及多個雷暴中心。陣風中的側向風需要很強，但不一定是極端的。“破壞性的大風并非必需。”Grundstein表示，“因為花粉很輕。”

去年，維多利亞州政府在研發預警系統上投入了1560萬美元。該系統于當年10月1日上線，而這恰好在花粉季節開始時。該系統將澳大利亞氣象局提供的雷暴預測結果和墨爾本大學植物學家Ed Newbigin整合的花粉數結合起來。花粉監控系統基于該州8個計數站點，并且由古董級的氣泵提供動力。“這是上世紀50年代英國的技術。該系統可將空氣導入被黏合劑覆蓋的玻璃載片。”Newbigin表示，“我們基本上是在數花粉粒。”預報人員將這些細致的觀察同溫度、濕度、風和來源于衛星的草被覆蓋數據結合起來，以預測未來的花粉事件。

該系統的提前預警功能可幫助當地人群更好地應對雷暴性哮喘事件。但墨爾本大學科學家Jeremy Silver認為，優化維多利亞州的預報結果需要對這些雷暴的3D結構有更好的了解。這是一大挑戰，因為雷暴性哮喘事件每10年僅發生幾次。不過，Grundstein并未被打消念頭。相反，他正計劃在美國開展一項將持續多年的雷暴性哮喘研究。