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  • 火焰龙卷风

    火焰龙卷风又叫火怪,火旋风,是指当火情发生时,空气的温度和热能梯度满足某些条件,火苗形成一个垂直的漩涡,旋风般直刺天空的罕见现象。旋转火焰多发生在灌木林火,火苗的高度30至200英尺不等,持续时间也有限,一般只有几分钟,但如果风力强劲能持续更长的时间。

    编辑摘要

    基本信息 编辑信息模块

    名称: 火焰龙卷风 英文名: Fire tornado
    别名: 火怪 属性: 自然灾害
    成因: 气流 案例: 美国澳大利亚
    系列: 龙卷风

    目录

    形成原因/火焰龙卷风 编辑

    澳大利亚偏僻内陆惊现30米高火焰龙卷风奇观澳大利亚偏僻内陆惊现30米高火焰龙卷风奇观

    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。有说在日本关东大地震,火灾处处,都发生了好几起的火焰龙卷风

    漩涡扰动

    大火可引起一系列涡旋,其强度从尘卷风(俗称“旋风”)那样的小旋涡,到强烈的龙卷风扰动。这种涡旋兼有风暴性大火和森林大火。其特征是:火中心上空有强烈的上升气流和很强的地面旋风。

    升空遇风

    火焰龙卷风的形成必须在火焰燃烧产生高温造成热对流上升后,如果这时高空有风,上升的气流会开始旋转,便可能形成所谓的火焰龙卷风。

    成型状况/火焰龙卷风 编辑

    构成部分

    火焰龙卷风包含着一个内核,实际上这个内核就是着火部分;此外还包含一个无形的袋状旋转气体,它为火旋风内核提供新鲜的氧气

    旋风形态

    一旦火焰被旋转的气流所吸收,未燃烧气体将抵达火旋风内核,直至到达具有充足新鲜、加热氧气的区域使这些气体燃烧起来。因此火焰龙卷风的内核看上去非常高,且十分纤细。常见的火旋风内核只有0.3-0.9米宽,高15-30米。但在条件合适的状况下,还能形成巨大的火旋风(几十米宽,300米高)。

    来流改变了火焰龙卷风内部的燃烧结构,促进了中空燃烧状态的形成。中空燃烧状态有一个中心的低温区域。在中心低温区域温度最低时,火焰龙卷风持续时间最长。来流增强了火焰龙卷风的整体转动,并且加剧了火焰龙卷风的螺旋状上升。

    破坏能力

    火焰龙卷风夹卷着火焰,像一条火龙一样旋转前进,所到之处皆为灰烬。其威力足以将一棵小树连根拔起,可持续1小时以上,难以被扑灭。

    研究模型

    火焰龙卷风火焰龙卷风

    卷风存在一种中空燃烧的状态。通过燃烧风洞,对不同来流影响下的火旋风进行分析研究。通过一个置于大型燃烧风洞中的边角开有切向进风口的六边形小尺寸火焰龙卷风发生模型,应用热电偶测温和皮托管测速以及电子数据采集系统,对该模型内的温度分布数据和速度分布数据进行采集,研究来流速度对火焰龙卷风内部燃烧结构的影响、火焰龙卷风旋转速度的影响以及持续时间的影响。

    实际案例/火焰龙卷风 编辑

    美国威斯康星火龙卷

    2008年英国泥煤中升起的火旋风2008年英国泥煤中升起的火旋风

    1871年10月8日,一场森林大火席卷了威斯康星州东北部的格林贝湾两岸,总共可能有1000人丧生。那年的10月初,这里是典型的印第安晚秋晴暖天气:微风吹拂,空气暖和而干燥。在过去几周的时间里,这里曾有多起小灌木林和森林起火,这大多是由伐木工遗留下的大量树枝杈燃烧起来的。风小时,工人们和附近的人群还能控制住火势。然而10月8日正是星期天,西南风增大,使许多小火发展成熊熊大火。同时气温显着升高,从密尔沃基站的观测记录看,10月7日最高气温为19℃,而10月8日则上升为28℃。到10月8日晚,两处主要的森林大火从格林贝城附近慢慢地向东北方推进,尽管居民们全力扑救,试图阻止大火蔓延,可是烈火无情,所经之处毁掉了大量的住宅,东到弗兰克恩,西到佩什蒂戈的所有村庄全部被烧毁。

    加利福尼亚火龙卷

    2008年11月15日,美国加利福尼亚州科伦娜火灾中,一处火焰龙卷风逐渐逼近住宅区。火焰龙卷风所经之地将使该区域的物体点燃,还可以将正在燃烧的残骸投向周围。由巨大火焰龙卷风形成的风流也十分危险,其风速可达到160公里/小时,足以将树木吹倒。

    巴西圣保罗火龙卷

    直升机进行灭火直升机进行灭火

    2010年8月24日,巴西圣保罗市的居民拍摄下了罕见的“火焰龙卷风”的自然现象。这种自然现象是由于龙卷风经过一处燃烧的田野,随后变成了一个巨大燃烧的“火龙”。出现火焰龙卷风的地区已经有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撒哈拉沙漠。该条“火龙风”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。同时,圣保罗市政府为预防新火情发生,已下令禁止麦收后火烧庄稼地。

    澳大利亚火龙卷

    2014年5月拍摄于密苏里州的火龙卷2014年5月拍摄于密苏里州的火龙卷

    据英国报道,2012年9月17日,澳大利亚爱丽斯斯普林斯地区出现了一高达30米的火焰龙卷风,据目击者克里斯称,火焰龙卷风持续时间长达40多分钟。“火焰龙卷风”出现在偏僻内陆,没有造成人员伤亡。

    美国密苏里州火龙卷

    2014年5月3日,美国一名女子拍摄到了罕见的“火焰龙卷风”(“火龙卷”)现象,场面十分壮观。当时科佩琳开车载着女儿和友人兜风至密苏里州圣约瑟夫市附近时,当地一个农民正在焚烧田地。令科佩琳十分惊讶的是,田地中竟然出现了一条“火龙”,直冲云天,原来这是难得一见的“火龙卷”现象。科佩琳停下车来,拍下这一壮观的情景并分享到网上。“这是我见到的最酷、最可怕的事情,”科佩琳说。

    中国广东惠州火龙卷

    2015年7月7日,广东惠州惊现20米高火龙卷,广东惠州惠城区金石一路农批市场对面一处空地起火,出现罕见的“龙卷火”奇观。[1]

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    参考资料
    [1]^引用日期:2015-11-20

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