龙卷风

 龙卷风,也称龙卷,是一种破坏力最强的小尺度风暴,系自积雨云中下伸的漏斗状天体。龙卷漏斗的轴一般是垂直于地面的,在发展的后期,当上下云风速相差较大时可成倾斜状或弯曲状,其下部直径最小的只有几米,一般为数百米,最大可达千米以上;上部直径一般为数千米,最大可达10千米。龙卷的尺度很小,中心气压很低.造成很大的水平气压梯度.从
而导致强烈的风速.一般估计为50-150米/秒.最大可达200米/秒。由于气流的旋转力很强,常将地面的水、尘土、泥沙挟卷而起.其破坏力变动范围很大,弱对仅能卷起稻草捆或衣物,强时可拔树倒屋,甚至把人、畜一并升起;经过水面时可吸水上升如柱(这时称水龙卷)所以龙卷范围虽小,但造成的灾情却很严重。

什么是龙卷风

      龙卷风是一种涡旋:空气绕龙卷的轴快速旋转,受龙卷中心气压极度减小的吸引,近地面几十米厚的一薄层空气内,气流被从四面八方吸入涡旋的底部。并随即变为绕轴心向上的涡流,龙卷中的风总是气旋性的,其中心的气压可以比周围气压低百分之十。

龙卷风的形成

   龙卷风的产生过程是这样的:雷暴天气系统中不稳定性的上升气流,由于受急流中的最大过境气流的影响,它被进一步加强。在对流层中部形成中尺度气旋,随着中尺度气旋向上伸展和向地面发展,使得它本身变细并得到加强,同时,一个小面积的增强辅合,即初生的龙卷在气旋内部形成,形成龙卷核心。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。当发展的涡旋到达地面高度时,地面气压急剧下降,地面风速急剧上升,形成龙卷。  龙卷风是云层中雷暴的产物。具体的说,龙卷风就是雷暴巨大能量中的一小部分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)大气的不稳定性产生强烈的上升气流,由于急流中的最大过境气流的影响,它被进一步加强。

  (2)由于与在垂直方向上速度和方向均有切变的风相互作用,上升气流在对流层的中部开始旋转,形成中尺度气旋。

  (3)随着中尺度气旋向地面发展和向上伸展,它本身变细并增强。同时,一个小面积的增强辅合,即初生的龙卷在气旋内部形成,产生气旋的同样过程,形成龙卷核心。

  (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。当发展的涡旋到达地面高度时,地面气压急剧下降,地面风速急剧上升,形成龙卷。

龙卷风的探测

   龙卷风的风速究竟有多大?没有人真正知道,因为龙卷风发生至消散的时间短,作用面积很小,以至于现有的探测仪器没有足够的灵敏度来对龙卷风进行准确的观测。相对来说,多普勒雷达是比较有效和常用的一种观测仪器。多普勒雷达对准龙卷风发出的微波束,微波信号被龙卷风中的碎屑和雨点反射后重被雷达接收。如果龙卷风远离雷达而去,反射回的微波信号频率将向低频方向移动;反之,如果龙卷风越来越接近雷达,则反射回的信号将向高频方向移动。这种现象被称为多普勒频移。接收到信号后,雷达操作人员就可以通过分析频移数据,计算出龙卷风的速度和移动方向

龙卷风的危害

    1995年在美国俄克拉何马州阿得莫尔市发生的一场陆龙卷,诸如屋顶之类的重物被吹出几十英里之远。大多数碎片落在陆龙卷通道的左侧,按重量不等常常有很明确的降落地带。较轻的碎片可能会飞到300多千米外才落地。
    龙卷的袭击突然而猛烈,产生的风是地面上最强的。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。
    在强烈龙卷风的袭击下,房子屋顶会像滑翔翼般飞起来。一旦屋顶被卷走后,房子的其他部分也会跟着崩解。因此,建筑房屋时,如果能加强房顶的稳固性,将有助于防止龙卷风过境时造成巨大损失。

可怕而神秘的龙卷风

  在美国的俄克拉何马州曾发生过这样一件怪事。两匹马拖着一辆大车,车夫坐在车上。 由于天气闷热,他打起瞌睡来了。一声巨响把他从昏睡中惊醒过来。他用双手擦擦眼睛,一 瞧不得了:两匹马和一根车辕无影无踪。再看看车子和摸摸自己,却是安然无恙。
  俄克拉何马州的一对夫妇也遭到了这种厄运。在1950年的一个睛朗的夏日,他们躺 在床上休息。一声刺耳的巨响赶走了睡神。他们俩起来看一看,以为这声音是梦中听到的, 于是重新又躺了下来。但是,他们忽然发现他们的床已被弄到荒无人烟的旷野,周围没有房 子、没有任何建筑物,也没有牲畜。只有一只椅子还留在他们的旁边,折迭好的衣服仍好端 端地摆在上面! 
  不管所发生的这些事情看起来如何离奇古怪,但还是找到了肇事的罪魁祸首——龙卷风 。 

  龙卷风通常是极其迅速的,每秒种100米的风速不足为奇,甚至达到每秒钟175米 以上,比12级台风还要大五、六倍。
  风的范围很小,一般直经只有25~100米,在极少数的情况下直径才达到一公里以 上;从发生到消失只有几分钟,最多几个小时。 
  龙卷风的力气也是很大的。1956年9月24日上海曾发生过一次龙卷风,它轻而易 举地把一个22万斤重的大储油桶“举”到15米高的高空,再甩到120米以外的地方。
  龙卷风在美国又叫旋风,是常见的自然现象。旋风的破坏力往往超过地震。1925年 3月18日一次有名的“三州旋风”遍及密西里、伊利诺斯和印第安纳三个州,损失达四千 万美元,死亡695人,重伤2027人。美国境内另一次龙卷风竟然摧毁了一座铁路桥, 可见风力之大。1879年5月30日下午四时,在堪萨斯州北方的上空有两块又黑又浓的 乌云合并在一起。15分钟后在云层下端产生了旋涡。旋涡迅速增长,变成一根顶天立地的 巨大风柱,在三个小时内象一条孽龙似的在整个州内胡作非为,所到之处无一幸免。但是, 最最奇柽的事是发生在刚开始的时候。龙卷风旋涡横过一条小河,遇上了一座峭壁,显然是 无法越过这个障碍物,旋涡便折向西进,那边恰巧有一座新造的75米长的铁路桥。龙卷风 旋涡竟将它从石桥墩上“拔”起,把它扭了几扭然后抛到水中。事后专家们认为,这次旋风 的毁桥显示了它的最大威力,此时旋涡壁气流的速度已高于音速。
  高于音速的龙卷风好像是个魔术师,它的表演令人吃惊。例如,美国圣路易市在189 6年发生过一次旋风,使一根松树棍竟轻易穿透了一块一厘米左右的钢板。1919年,发 生在美国明尼斯达州的一次旋风,使一根细草茎刺穿一块厚木板,而一片三叶草的叶子竟象 模子一样,被深深嵌入了泥墙中。 
  另一次发生于苏联城镇的龙卷风的范围比较大,在它大约吹过了100米的距离后刮入 到一户人家的园子里,幸运的是所受损失不大。但是十分使人不解的是关于麦蒂希布农妇谢 莱茹涅娃和她儿子的事情。龙卷风将她、她的大儿子和婴儿吹到一条沟里,而她的次子彼佳 被刮走不见影踪,直到第二天才在索加尔尼基市找到了他。当时他吓得魂不附体,但丝毫未 受损伤,仍好端端的活着。令人奇怪的是,不是顺着风向吹,而是逆着风被吹到索加尔尼基 市的。
  空中飞物是龙卷风中最不可思议的。带着这些东西飞行的是龙卷风呢还是云层?191 7年3月23日新奥尔巴尼市曾有过一次空中坠物的奇雨,在离遭龙卷风袭击的村庄四十公 里远的地方,从云端落下来衣物碎片、残缺不全的家具、瓦片、一扇厨房中柜子的厚门,还 有一罐子渍黄瓜等。显然,云层是未必能带来这些重物在空中一起飞行的。 
  龙卷风虽常发生,但对它的规律却不甚了解。例如,为什么龙卷风有时会席卷一切,而 有时在其中心范围内的东西却丝毫无损。为什么它能把一匹马吹走一公里,但从未有人见到 过树会被龙卷风吹走,它充其量只是将树折断吹倒在一旁。在北美,当龙卷风过后常可见到 鸡的羽毛被拔得精光。但有时只拔去一侧的鸡毛,而另一侧却完好无损,一毛不拔,这不知 该作何解释。 
  更奇怪的是,1953年8月23日在苏联有过一次龙卷风,吹开了一户人家的门窗。 放在五斗橱上的一只闹钟被吹过了三道门,飞过厨房和走廊。……最后吹进了阁楼。想不到 这只闹钟不再飞行了。是什么力量阻住了它的飞行?就是整幢房子也难阻止如此强大的气流 。上述这些难解之谜正等待科学家们来解答。


 

   2002年6月30日傍晚6时10分,内蒙古自治区察右前旗赛汉乡、平地泉镇、白海子镇的8个村委会,15个村民小组,遭到罕见的、持续20分钟之久的龙卷风袭击,共涉及601户,2361人。


 

香港国际机场突起龙卷风 


 

6月23日的傍晚,一股龙卷风在德国萨克森的上空慢慢形成。这场龙卷风最后摧毁了100多幢房屋