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龙卷风

发表时间:2018-1-25 16:12:54  热度:

 龙卷风是大气中最强烈的涡旋的现象,常发生于夏季的雷雨天气时,尤以下午至傍晚最为多见,影响范围虽小,但破坏力极大。

龙卷风经过之处,常会发生拔起大树、掀翻车辆、摧毁建筑物等现象,它往往使成片庄稼、成万株果木瞬间被毁,令交通中断,房屋倒塌,人畜生命和经济遭受损失等。
产生背景
龙卷风形成的过程:地面上的水吸热变成水蒸气,上升到天空蒸汽层上层,由于蒸汽层上层温度低,水蒸气体积缩小比重增大,蒸汽下降,由于蒸汽层下面温度高,下降过程中吸热,再度上升遇冷,再下降,如此反复气体分子逐渐缩小,最后集中在蒸汽层底层,在底层形成低温区,水蒸气向低温区集中,这就形成云。
云团逐渐变大,云内部上下云团上下温差越来越小,水蒸气分子升降幅度越来越大,云内部上下对流越来越激烈,云团下面上升的水蒸气直向上升,水蒸气分子在上升过程中受冷体积缩小越来越小,呈漏斗状。
上升的水蒸气分子受冷体积不断缩小,云下气体分子不断补充空间便产生了大风,由于水蒸气受冷体积缩小时,周围补充空间的气体来时不均匀便形成龙卷风。
由雷暴云底伸展至地面的漏斗状云(龙卷)产生的强烈的旋风,其风力可达12级风以上,最大可达每秒120米以上。一般伴有雷阵雨,有时也伴有冰雹。
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,在近地面几十米厚的薄层空气内,气流从四面八方被吸入涡旋的底部,并随即变为绕轴心高速向上旋转的涡流,所以龙卷中的风总是气旋性的,其中心的气压比周围气压低百分之十,一般可低至400hPa,最低可达200hPa。龙卷风具有很大的吸吮作用,可把海(湖)水吸离海(湖)面,形成水柱,然后同云相接,俗称“龙取水”。
 
形成条件
龙卷风这种自然现象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,形成龙卷风。
注:科学家经过多年的龙卷风观测发现,陆龙卷多发生在高压线设施附近,或将成为诱发龙卷的原因之一。
基本特点
龙卷风是大气中最强烈的涡旋的现象,常发生于夏季的雷雨天气时,尤以下午至傍晚最为多见,影响范围虽小,但破坏力极大。
龙卷风经过之处,常会发生拔起大树、掀翻车辆、摧毁建筑物等现象,它往往使成片庄稼、成万株果木瞬间被毁,令交通中断,房屋倒塌,人畜生命和经济遭受损失。
一般情况下,龙卷风是一种气旋。它在接触地面时,直径从几米到几百米,平均为250米左右,最大为1000米左右。在空中直径可有几千米,最大有10千米。极大风速每小时可达150千米至450千米,龙卷风持续时间,一般仅几分钟,最长不过几十分钟。所到之处万物遭劫。龙卷风漏斗状中心由吸起的尘土和凝聚的水气组成可见的“龙嘴”。在海洋上,尤其是在热带,类似的景象在发生称为海上龙卷风。
龙卷风通常是极其快速的,每秒钟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,一般直径只有25~100米,只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种,最多几个小时。
 
大多数龙卷风在北半球是逆时针旋转,在南半球是顺时针,也有例外情况。卷风形成的确切机理仍在研究中,一般认为是与大气的剧烈活动有关。
从19世纪以来,天气预报的准确性大大提高,气象雷达能够监测到龙卷风、飓风等各种灾害风暴。(研保部供稿)
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