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自然奇观--龙卷风  

2010-10-26 17:05:22|  分类: 自然奇观 |  标签: |举报 |字号 订阅

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自然奇观--龙卷风

 图片:准提护佑整理     文字:百度:百科名片"

自然奇观--龙卷风 - 准提护佑 - 准提护佑

 

龙卷风简介

  地球上最快最猛的强风:龙卷风(Tornado【音标】:[t?:'neid?u]
 
  龙卷风[1]是一种强烈的、小范围的空气涡旋,是在极不稳定天气下由两股空气强烈相向对流运动,相互摩擦形成的空气漩涡。这种漩涡造成中心气压很低,而吸起地面的物体,抛向天空……
  龙卷风外貌奇特,它上部是一块乌黑或浓灰的积雨云下部是下垂着的形如大象鼻子的漏斗状云柱,风速一般每秒50米至100米,有时可达每秒300米。
  
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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级以上,最大可达100米每秒以上,一般伴有雷雨,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,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。
  龙卷风是一种伴随着高速旋转的漏斗状云柱的强风涡旋,其中心附近风速可达100m/s~200m/s,最大300m/s,比台风(产生于海上)近中心最大风速大好几倍。中心气压很低,一般可低至400hPa,最低可达200hPa。它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”。由于龙卷风内部空气极为稀薄,导致温度急剧降低,促使水汽迅速凝结,这是形成漏斗云柱的重要原因。漏斗云柱的直径,平均只有250m左右。龙卷风产生于强烈不稳定的积雨云中。它的形成与暖湿空气强烈上升、冷空气南下、地形作用等有关。它的生命史短暂,一般维持十几分钟到一二小时,但其破坏力惊人,能把大树连根拔起,建筑物吹倒,或把部分地面物卷至空中。江苏省每年几乎都有龙卷风发生,但发生的地点没有明显规律。出现的时间,一般在六七月间,有时也发生在8月上、中旬。
  龙卷风在水面上空形成“龙吸水”。
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龙卷风类型

  1.真正的龙卷
  (1)多漩涡龙卷风指带有两股以上围绕同一个中心旋转的漩涡的龙卷风。多漩涡结构经常出现在剧烈的龙卷风上,并且这些小漩涡在主龙卷风经过的地区上往往会造成更大的破坏。
 
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  (2)水龙卷(或称海龙卷,英文:waterspout)。可以简单地定义为水上的龙卷风,通常意思是在水上的非超级单体龙卷风。世界各地的海洋和湖泊等都可能出现水龙卷。在美国,水龙卷通常发生在美国东南部海岸,尤其在佛罗里达南部和墨西哥湾。水龙卷虽在定义上是龙卷风的一种,不过其破坏性要比最强大的大草原龙卷风小,但是它们仍然是相当危险的。水龙卷能吹翻小船,毁坏船只,当吹袭陆地时就有更大的破坏,并夺去生命。当水龙卷很可能产生或在海岸水域上已经看得见的时候,美国国家气象局(National Weather Service)将会经常发出特殊的海上警告,或者当水龙卷会向陆地移动时发出龙卷风警告。龙吸水:龙卷风的别名。龙卷风,因为与古代神话里从波涛中窜出、腾云驾雾的东海跤龙很相象而得名,它还有不少的别名,如“龙吸水”、“龙摆尾”、“倒挂龙”等等。
  龙卷风在水面上就是龙吸水、在陆地上就是普通的龙卷风。龙卷风就是空气的流动,空气是看不到的。我们只所以看的到是因为龙卷风中心气压底,有吸引力。吸引灰尘、水汽等其他杂物。所以看出了龙卷风的轮廓,如果龙卷风移动经过水面,龙卷风中心就像注射器一样把水吸上天。由于重力,液态水不可能长时间在天上。所以 龙吸水 过后,吸到天上的水就会落下来。就形成了雨,而且是暴雨。所以说所谓龙吸水就是龙卷风。龙吸水,很形象 的形容了这一现象。
  
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龙吸水是一种偶尔出现在温暖水面上空的龙卷风,它的上端与雷雨云相接,下端直接延伸到水面,一边旋转,一边移动。这是一种涡旋,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,水流被吸入涡旋的底部,并随即变为绕轴心向上的涡流。 龙卷风将湖或海里的水卷入空中,形成高高的水柱,水柱水如同被吸入空中一样,俗称“龙吸水”,也称“龙卷水”。远远看去,被龙卷风卷上空中的水柱不仅很像吊在空中晃晃悠悠的一条巨蟒,而且很像一个摆动不停的大象鼻子。
  2007年9月3日,江川星云湖出现了“龙吸水”奇观,经媒体报道,引起了社会各界的广泛关注。沿湖的村民们普遍认为,“龙吸水”是一种常见的自然现象,出现多的年份雨水都比较多,但也有一些神奇现象难以解释。江川县路居镇石岩哨村村民李建贵六七岁就开始打渔,现年47岁,他告诉笔者,“龙吸水”现象他见得太多了,但是,9月3日这样神奇的景观不多见。
  2009年8月3日,栖霞市境内的长春湖面上出现“龙吸水”景观。当天16时许,长春湖面上突然腾起一条参天水柱,顷刻间大雨倾盆。
  2009年10月4日早晨7:30,渤海湾海面惊现3条龙吸水壮观景象。它们将大量海水吸到空中,随后带来雷阵雨。
  
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2009年8月23日上午,早上9点半多行至洱海边时,天气骤变,水面上空乌云密布,一条水柱似苍龙出海般连于海天之间。由于洱海上空的浓积云发展旺盛,上下对流运动加剧,温差增大,所以形成此奇观。
  2010年7月27日早上9点多,在香港和深圳之间海域出现了罕见的龙卷风,在海面上形成了难得一见的3条龙吸水景观。
  2010年09月06日早上,淅淅沥沥的雨中,一条“蛟龙”自苍茫的天际坠入湖水……这一听来犹如神话的故事,真实地发生在位于青藏高原、湖面海拔3200米的青海湖。9月1日,青海湖两次显现龙吸水气象景观,高原神湖再添奇异色彩。
 
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  (3)陆龙卷(英文:landspout,美国国家气象局称dust-tube tornado)是一个术语,用以描述一种和中尺度气旋没有关联的龙卷风。陆龙卷和水龙卷有一些相同的特点,例如强度相对较弱、持续时间短、冷凝形成的漏斗云较小且经常不接触地面等。虽然强度相对较弱,但陆龙卷依然会带来强风和严重破坏。
  (4)火龙卷,非常罕见的龙卷风形态,由陆龙卷与火焰的结合。
 
2010年,位于南半球的巴西遭遇罕见的干旱少雨天气,全国多地燃起了山火。8月24日,巴西圣保罗市一处火点刮起了龙卷风,形成了罕见的火焰龙卷风景观。龙卷风夹起火焰高达数米,像一条巨大的火龙旋转前进。这条“火龙风”于24日被拍摄到。“火龙”在燃烧的田野上飞舞高约数米高,阻断了一条公路。为了熄灭这条“火龙”,当地出动了直升机。
  出现“火龙风”的地区已经有3个月没有下雨。异常干旱的天气和强劲的风势助长了此处的火势。巴西全球电视台报道称,圣保罗地区的空气干燥程度已赶上了萨哈拉沙漠。
 
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西

[2]
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  2.类似龙卷的现象 
  (1)阵风卷(英文:gustnado)是一种和阵风锋与下击暴流有关的小型垂直方向旋转的气流。由于它们严格来说和云没有关联,所以就它们是否属于龙卷风还存有争议。当从雷暴中溢出的快速移动干冷气流流经溢出边缘的静止暖湿气流时,会造成一种旋转的效果(可用“滚轴云”解释),若低层的风切变够强,这种旋转就会水平(或倾斜)进行,并影响到地面,最终的结果就是阵风卷。阵风卷的旋转方向不固定,可顺时针亦可逆时针。
  (2)尘卷(英文:dust devil)也是一种柱状的垂直旋转气流,因此和龙卷风很像。然而,它们生成在晴朗的天气下,并且绝大多数情况下比最弱的龙卷风还要弱。气温较高时,如果地面因高温形成很强的上升气流,并且此时有足够的低层风切变,上升的热气流就可能做小范围的气旋运动,此时尘卷便会形成。尘卷之所以不属于龙卷风是因为它们在晴朗的天气条件下形成而且和云没有什么联系。不过,它们偶尔也能引起大的破坏,尤其在干燥地区。
 
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龙卷风的形成

  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。
  龙卷风常发生于夏季雨天气时,尤以下午至傍晚最为多见。袭击范围小,龙卷风的直径一般在十几米到数百之间。龙卷风的生存时间一般只有几分钟,最长也不超过数小时。风力特别大,在中心附近的风速可达100-200米/秒。破坏力极强,龙卷风经过的地方,常会发生拔起大、掀翻车辆、摧毁建筑物等现象,有时把人吸走,危害十分严重。
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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。
  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。
  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。
  1626年5月30日(明熹宗天启六年五月初六)上午9时许,北京城内王恭厂( 今北京市宣武门一带)周围突然爆发了一场奇异的灾变,明代有重要史料价值的官方新闻通讯刊物《天变邸抄》对此灾有详尽的记载,摘录如下:“蓟州城东角震坍,坏屋数百间,是州离京一百八十里。初十日,地中掘出二人,尚活。问之,云:‘如醉梦’。又掘出一老儿,亦活。”在王恭厂奇灾中,是什么力量能使三个人从北京到蓟州飞行飘达一百八十里皆落地不死?是什么力量能极快地剥去人衣送到几百里外而又能不伤人?为什么被脱衣者竟不知自己的衣服是如何被脱光的呢?这其中一定有某种必然性因素在起作用,然而这种必然性因素今后能被人类所认识吗?这种神奇的力量今后能被人类所掌握、控制和利用吗?详见下面的扩展阅读博文《奇特的“大风吹人”事件》。
 
 
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龙卷风的防范措施

  (1) 在家时,务必远离门、窗和房屋的外围墙壁,躲到与龙卷风方向相反的墙壁或小房间内抱头蹲下。躲避龙卷风最安全的地方是地下室或半地下室。
  
  

 

(2) 在电杆倒、房屋塌的紧急情况下,应及时切断电源,以防止电击人体或引起火灾。
  (3) 在野外遇龙卷风时,应就近寻找低洼地伏于地面,但要远离大树、电杆,以免被砸、被压和触电
  (4) 汽车外出遇到龙卷风时,千万不能开车躲避,也不要在汽车中躲避,因为汽车对龙卷风几乎没有防御能力,应立即离开汽车,到低洼地躲避。
  在1999年5月27日,美国得克萨斯州中部,包括首府奥斯汀在内的 4个县遭受特大龙卷风袭击,造成至少32人死亡,数十人受伤。据报道,在离奥斯汀市北部40英里的贾雷尔镇,有50多所房屋倒塌,已有30多人在龙卷风丧生。遭到破坏的地区长达1英里,宽200码。这是继5月13日迈阿密市遭龙卷风袭击之后,美国又一遭受龙卷风的地区。
  一般情况下,龙卷风是一种气旋。它在接触地面时,直径在几米到1公里不等,平均在几百米。龙卷风影响范围从数米到几十上百公里,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。
  
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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。
  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。
  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。
  1879年5月30日下午4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,在三个小时内像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,最奇怪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,显然是无法超过这个障碍物,旋涡便折抽西进,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。
 
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龙卷风的探测

  龙卷风长期以来一直是个谜,正是因为这个理由,所以有必要去了解它。龙卷风的袭击突然而猛烈,产生的风是地面最强的。由于它的出现和分散都十分突然,所以很难对它进行有效的观测。
  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。

龙卷风的特点

 
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龙卷风是大气中最强烈的涡旋现象,影响范围虽小,但破坏力极大。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,人畜生命遭受损失。龙卷风的水平范围很小,直径从几米到几百米,平均为250米左右,最大为1千米左右。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,但造成的灾害很严重。
  龙卷风常发生于夏季的雷雨天气时,尤以下午至傍晚最为多见。袭击范围小,龙卷风的直径一般在十几米到数百米之间。龙卷风的生存时间一般只有几分钟,最长也不超过数小时。风力特别大。破坏力极强,龙卷风经过的地方,常会发生拔起大树、掀翻车辆、摧毁建筑物等现象,有时把人吸走,危害十分严重。

 
 
龙卷风的分级

 
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龙卷风的分级是由藤田级数划分,由芝加哥大学的美籍日裔气象学家藤田哲也于1971年所提出。
  等级F0 风速 <73 mi/h <32 m/s 出现几率 29%
  受害状况 程度轻微。表现为:烟囱,树枝折断,根系浅的树木倾斜,路标损坏等。
  等级F1 风速 73–112 mi/h 33–49 m/s 出现几率 40%
  受害状况 程度中等。表现为:房顶被掀走,可移动式车房被掀翻,行驶中的汽车刮出路面等。
  等级F2 风速 113–157 mi/h 50–69 m/s 出现几率 24%
  受害状况 程度较大。表现为:木板房的房顶墙壁被吹跑,可移动式车房被破坏,货车脱轨或掀翻,大树拦腰折断或整棵吹倒。轻的物体刮起来后像导弹一般,汽车翻滚。
  等级F3 风速 158–206 mi/h 70–92 m/s 出现几率 6%
  
 
受害状况 程度严重。表现为:较结实的房屋的房顶墙壁刮跑,列车脱轨或掀翻,森林中大半的树木连根拔起。重型汽车刮离地面或刮跑。
  等级F4 风速 207–260 mi/h 93–116 m/s 出现几率 2%
  受害状况 破坏性灾害。表现为:结实的房屋如果地基不十分坚固将刮出一定距离,汽车像导弹一般刮飞
  等级F5 风速 261–318 mi/h 117–141 m/s 出现几率 <1%
  受害状况 毁灭性灾难。表现为:坚固的建筑物也能刮起,大型汽车如导弹喷射般掀出超过百米。树木刮飞。是让人难以想象的大灾难。电影《龙卷风》(Twister)中将F5级龙卷风称为“上帝之指”,意指上帝用其手指翻弄地球。总之,其横扫之处无所幸免。
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