1.龙卷风的形成
龙卷风是一种强烈的旋风,其形成机制涉及复杂的大气运动。具体来说,它是雷暴巨大能量在很小的区域内集中释放的一种形式。龙卷风的形成可以分为四个阶段:
(1)大气不稳定性产生强烈的上升气流,急流中的最大过境气流进一步加强这种气流。
(2)上升气流在对流层中部开始旋转,形成中 气旋。
(3)中 气旋向地面发展和向上伸展,变细并增强。同时,初生的龙卷在气旋内部形成,产生气旋的同样过程。
(4)龙卷核心中的旋转与气旋中的不同,它的强度足以使龙卷一直伸展到地面。当地面涡旋发展到一定高度时,地面气压急剧下降,风速急剧上升,形成龙卷。
2.龙卷风的特性
龙卷风通常发生于夏季的雷雨天气,尤其是下午至傍晚时分。其袭击范围较小,直径一般在十几米到数百米之间。龙卷风的持续时间通常只有几分钟,最长也不超过数小时。龙卷风的风力极大,中心附近的风速可达100-200米/秒。它经过的地方,常会造成拔起大树、掀翻车辆、摧毁建筑物等严重破坏,有时甚至会把人吸走。
3.龙卷风的探测
由于龙卷风形成和消散都十分突然,因此很难对它进行有效的观测。尽管如此,科学家们仍然在尝试了解和研究这一自然现象。多普勒雷达是一种相对有效和常用的观测工具,可以通过分析反射回雷达的微波信号,计算出龙卷风的速度和移动方向。
4.龙卷风的危害
龙卷风的危害极大。例如,1995年美国俄克拉何马州阿得莫尔市发生的陆龙卷,重物如屋顶被吹出几十英里之远。在美国,龙卷风每年造成的死亡人数仅次于雷电。它对建筑的破坏也相当严重,经常是毁灭性的。因此,在建筑房屋时,加强房顶的稳固性将有助于减少龙卷风造成的损失。
火焰龙卷风的形成需要具备一定条件:强烈热量和涌动风流结合在一起将形成旋转的空气涡流。这些空气涡流可收紧形成类似龙卷风结构,旋转着吸入燃烧残骸和易燃气体。
一般在涡度方程中,幅合效应是影响涡度变化的最大因素。在火灾中,火的热力令空气上升,周围的空气从四方八面涌入,形成幅合,火焰龙卷风便形成了。有说在 关东大地震,火灾处处,都发生了好几起的火焰龙卷风。
龙卷风的形态有多涡旋龙卷风、陆龙卷、水龙卷、火龙卷,形态图片如下:
多漩涡龙卷风
多漩涡龙卷风是陆龙卷的一种,它跟陆龙卷一样,都是在极不稳定天气条件下,由两股空气强烈对流运动而产生的一种伴随着高速旋转的漏斗状云柱的强风漩涡,只不过多漩涡龙卷风比陆龙卷还多几个小型漩涡。
陆龙卷
陆龙卷是龙卷风的一种,指产生在陆地上空的龙卷风。
水龙卷
水龙卷俗称龙吸水或龙吊水等,产生在海面或水面。
火龙卷
火龙卷是指裹挟着大火的龙卷风。火龙卷往往与地震、火山爆发和火灾相伴,由于这时候的高温热力使空气急剧上升,周围的空气便从四面八方乘虚而入。强烈的热量和涌动的旋风流吸入了大量燃烧残骸,并与涌入的易燃气体形成辐合,燃起了旋转上升的火龙。另外龙卷风在形成移动的过程中恰遇火源,被它吸入后与易燃气体形成辐合,也能形成火龙卷。
龙卷风气象简介
龙卷风,是发生于直展云系底部和下垫面之间的直立空管状旋转气流,是一类局地 的剧烈天气现象。龙卷风可见于热带至温带地区,包括美洲内陆、澳洲西部、 半岛东北部等,常见的发生时间是春季和夏季。
按形态和产生环境,龙卷风可以分为多涡旋龙卷、陆龙卷、水龙卷等。龙卷风在观测上表现为狭长的漏斗云或类似形态的尘土、水柱。龙卷风的风速通常在30至130米/秒,直径小于2公里,活动范围在0至25公里不等,持续时间在10分钟左右,强度按增强的藤田级数可分为5个等级。尘卷风和火龙卷是与龙卷风相近的旋风,但不属于龙卷风范畴。