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  • 龙卷风”是个多义词,全部含义如下:

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    龙卷风[自然天气现象]

    龙卷风(英文:Tornado),一种相当猛烈的天气现象,由快速旋转并造成直立中空管状的气流形成。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。龙卷风大小不一,但形状一般都呈上大下小的漏斗状,“漏斗”上接积雨云,下部一般与地面接触并且时常被一团尘土或碎片残骸等包围。

    编辑摘要

    基本信息 编辑信息模块

    中文名: 龙卷风 外文名: Tornado
    名字来源: 古神话 影响地区: 美国、加拿大、英国、中国

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    简介/龙卷风[自然天气现象] 编辑

    龙卷风龙卷风

    龙卷风,一种强烈的、小范围的空气涡旋,是在极不稳定天气下由空气强烈对流运动而产生的、由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[1]

    龙卷风是大气中最强烈的一种涡旋现象,具有垂直轴,与强对流云相伴;虽然影响的范围小,但破坏性极大。外形是一个漏斗状的云柱,上大下小;有时一块云产生的龙卷风不止一个,它们可以先后出现,也可以同时出现 。 

    龙卷风的水平尺度很小,在地面上只有几米到几百米的直径,在空中2-3千米高处,根据气象雷达探测,大多直径1公里左右。风速在64千米每小时至177千米每小时之间,可横扫数千米。还有一些龙卷风风速可超过480千米每小时,直径达1.6千米以上,移动路经超过100千米。

    龙卷风的活动时间一般为15~30分钟,并且大多出现在午后到傍晚前后。由于龙卷风中心附近空气外流,而上空往往又有强烈辐散,所以龙卷风中心气压非常低,水平气压梯度非常大,风速极大,破坏力很大。

    形成/龙卷风[自然天气现象] 编辑

    龙卷风龙卷风
    龙卷风往往来自于雷暴、超级单体、飓风。通常认为龙卷风在冷空气穿过热空气层迫使暖空气急速上升时产生。雷暴伴随着龙卷风,闪电,有时还有冰雹。许多龙卷风在中气旋的末端出现。在雷达屏幕上,一个“钩状回波”往往就代表了一个可能存在龙卷风的区域。

    疾风刮起的碎片导致建筑物受损。龙卷风的气流已被准确地测得超过480千米每小时。在北美洲,尽管龙卷风季节通常从3月到10月,但一年中随时都可能出现龙卷风。它们在午后和晚上容易出现:所有龙卷风中超过80%的在正午和午夜之间发生[2]

    气象条件

    龙卷风龙卷风
    龙卷风大多发生在春天和夏天,造成龙卷风出现的气象条件可概况为[3]

    1、大气低层有相当温暖潮湿的空气。在龙卷风出现前,天气特别闷热潮湿,人感到沉重压抑。

    2、大气中层空气干冷,这就形成强烈的潜在不稳定。

    凡满足上述两个条件,如果有低压、锋面、台风等天气系统移近时,就可触发空气中不稳定能量大量连续不断释放,最后形成龙卷风。

    过程

    龙卷风龙卷风
    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[4]

    分类/龙卷风[自然天气现象] 编辑

    龙卷风龙卷风
    龙卷风现象分为:真正的龙卷风现象以及类似龙卷风现象。多漩涡龙卷、水龙卷、陆龙卷属于真正的龙卷风;阵风卷与尘卷属于类似龙卷风的现象。

    多漩涡龙卷

    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。

    水龙卷

    水龙卷(或称海龙卷风,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[4]

    陆龙卷

    “风暴猎人”拍摄震撼画面“风暴猎人”拍摄震撼画面
    陆龙卷风(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。

    阵龙卷

    彩虹龙卷风齐现奇观彩虹龙卷风齐现奇观
    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。[3][7]阵风卷的旋转方向不固定,可顺时针亦可逆时针[5]

    尘卷

    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。

    特点/龙卷风[自然天气现象] 编辑

    形态

    龙卷风龙卷风
    大多数龙卷风呈狭长的漏斗状,几十至几百米宽,能卷起尘土碎片。不过,龙卷风仍然有多种形态。

    相对较小和较弱的陆龙卷看起来只是像一小片地上卷起来的尘土。虽然漏斗云可能不会延伸到地面,但只要地面上相关联的风拥有超过64千米每小时的风速,旋转的气流即可以被认为是一股龙卷风。巨型单漩涡龙卷风看起来像一个巨大的楔子插进地里,因而可称为“楔状龙卷”(wedge tornado、wedge)。这类龙卷风的漏斗云很宽,就像一大块乌云,直径比云层底部到地面的距离还长。即使是有经验的风暴观测者也无法在远处区分低垂的云团和楔状龙卷风。大型龙卷风多为楔状龙卷,但也不全是[6]

    多漩涡龙卷风可以呈现成一组旋风围绕一个同一个中心旋转,也可以完全被凝结水气、尘土和碎片等掩盖,呈单一漏斗状。

    在衰亡阶段,龙卷风就像细长的管子或绳子,且常常弯曲扭转得奇形怪状。

    除了这些形态外,龙卷风还可能完全被雨或尘土掩盖。

    大小

    双龙卷,黄线表示水平旋转轴,灰线表示旋转体、吸管、进气口双龙卷,黄线表示水平旋转轴,灰线表示旋转体、吸管、进气口
    龙卷风大小的变化幅度很大。势力弱或势力虽强但接近尾声的龙卷风可能会非常细长,有时仅几英尺宽。另一方面,楔状的巨型龙卷的移动路经可以有1.6千米宽。

    外观

    龙卷风龙卷风
    龙卷风的颜色多样,取决于它们所处的环境。干燥环境下生成的龙卷风几乎是透明的,只是在旋风底部能看到旋转的尘土和碎片。几乎或完全不卷起碎片的漏斗云是灰白色的。当经过水体变成水龙卷时,它们会变得非常白甚至呈蓝色。移动缓慢的龙卷风由于卷起大量残骸和泥土,颜色通常较深,并带有被卷起物的颜色。

    光照条件对龙卷风的外观也有大的影响。同一个龙卷风,逆光(即太阳光从龙卷风背后射下来)时会显得非常暗,顺光(即太阳光从观察者背后射下来)时则会显得比较灰或者非常的白。日落时的龙卷风可以有很多种颜色,如黄、橙和粉红。

    旋转方式

    龙卷风龙卷风
    龙卷风的旋转方向一般同气旋,即北半球逆时针南半球顺时针。规模大的风暴受科里奥利力的影响,总是做气旋式的旋转,而雷暴和龙卷风由于规模较小因而受科里奥利力的直接影响也较少。但即使忽略科里奥利力的影响,在计算机数值模拟中超级单体和龙卷风仍做气旋式的旋转。

    约有1%的龙卷风以反气旋方式旋转。一般而言,只有陆龙卷和阵风卷属于这一类型。  

    等级划分及其破坏程度/龙卷风[自然天气现象] 编辑

    龙卷风的强度等级由藤田级数(或称“藤田皮尔森龙卷等级”)和改进型藤田级数划分,可由高分辨率多普勒雷达的数据或摄影测量法得到。需要注意的是,龙卷风的强度并不能描述任何大小和宽度的龙卷风。

    龙卷风的破坏力由小到大,可按藤田级数划分为F0至F5级,也可按改进型藤田级数划分为EF0到EF5级6个等级。EF0级的龙卷风可能只会损伤树木,对较为结实的建筑没有影响,但EF5级的龙卷风就可能把建筑物吹得只剩下地基,甚至让高大的摩天大楼扭曲起来。

    等级

    估计风速(米/秒)

    典型的龙卷风破坏程度

    F0

    < 33

    轻度破坏 损坏烟囱; 刮断树枝; 拔起浅根树木; 毁坏商店招牌。

    F1

    33-50

    中度破坏 掀起屋顶砖瓦; 刮跑或掀翻移动住房; 行驶的汽车被刮离路面。

    F2

    51-70

    较严重的破坏 刮走屋顶; 摧毁活动住房; 掀翻火车车厢; 连根拔起大树; 空中轻物狂飞; 汽车被卷离地。

    F3

    71-92

    严重破坏 坚固房屋的屋顶和墙壁被刮走; 掀翻火车; 森林中大多数树木被连根拔起; 重型汽车被卷离地并被抛起。

    F4

    93-116

    毁灭性破坏 坚固房屋被夷为平地; 基础不牢的建筑物被刮走; 汽车被抛向空中,空中大 的物件横飞。

    F5

    117-142

    极度破坏 坚固房屋框架被刮走; 汽车大小的物件在空中横飞超过100米; 飘飞碎片挂树梢; 出现难以置信的现象。

    [3] :F0和F1属于相对较弱的龙卷风,风力小于50米/秒。F2至F3则属于强龙卷,风力介于 51-92米/秒。 F4和F5属于猛烈龙卷,F5的风力甚至能达到150米/秒。据统计,弱龙卷中致命的只占5%, 强龙卷则为30%, 而猛烈龙卷则有70%会造成人员死亡。

    此外,相类似的TORRO分级法将龙卷风分为T0至T11共12个等级,T0级表示极其弱的龙卷风,T11级代表已知的最强的龙卷风[7]

    相关事件

    2013年5月21日,美国气象专家将前一天袭击俄克拉何马城西南地区的龙卷风为最强级别EF-5级[8] ,释放的总威力是广岛原子弹的几倍至几百倍。这一级别意味着龙卷风最大风速超过每小时320公里。在全美所有龙卷风中,只有大约1%能够达到这种强度,为10年一遇。一些气象专家告诉美联社记者,这次龙卷风释放的总能量是第二次世界大战期间广岛原子弹能量的8倍至600倍。大部分专家倾向于较高倍数的估计。

    危害/龙卷风[自然天气现象] 编辑

    龙卷风龙卷风
    每个陆地国家都出现过龙卷风,其中美国是发生龙卷风最多的国家。加拿大墨西哥英国意大利澳大利亚新西兰日本印度等国,发生龙卷风的机会也很多。中国龙卷风主要发生在华南和华东地区,它还经常出现在南海的西沙群岛上。

    经济影响

    龙卷风每年能在经济上造成数百万美元的损失,并会导致失业和死伤,危害不容小觑。

    各国情况

    孟加拉国,由于人口密度高,房屋质量差以及龙卷风安全知识贫乏,故每年约有179人死于龙卷风。

    加拿大平均每年出现的龙卷风有80个,致使2人丧生,20人受伤并导致数千万美元的损失。2000年7月4日在加拿大袭击了阿尔伯塔省松叶湖的一起“杀人龙卷风”就曾导致11人死亡。

    英国是欧洲发生龙卷风最频繁的地区。若计入相关土地的面积,英国和荷兰是世界上单位面积发生龙卷风次数最多的国家,其中荷兰平均每平方千米土地每年可遭受0.00048次龙卷风袭击。新西兰和乌拉圭的一部分也有小型强烈龙卷风活动。

    美国是世界上遭受龙卷风侵袭次数最多的国家,平均每年遭受100000个雷暴、1200个龙卷风的袭击,有50人因此死亡。在美国中西部和南部的广阔区域又以“龙卷风道”最为著名。有记录以来美国最致命的龙卷风是发生于1925年3月18日,越过了密苏里州东南部、伊利诺伊州南部和印地安那州北部的“三洲大龙卷”(Tri-State Tornado),导致695人死亡[9]

    2012年4月29日凌晨零时30分许,中国广东江门市新会区奇榜村凤山工业区突然出现龙卷风,造成22间总计超过2.3万平方米的厂房被夷为平地[10]

    记录

    在一天里若有超过6个龙卷风产生便可称出现了“龙卷风爆发”。

    1974年4月3日,有史记录以来第二大的龙卷风爆发产生了148个龙卷风,包括6个F5级和24个F4级的龙卷风,绰号“超级爆发”(Super Outbreak)。另一场类似强烈程度的暴风爆发是“棕枝主日龙卷风爆发”(1965 Palm Sunday tornado outbreak),它于1965年4月11日袭击了美国中西部,造成271人死亡。另外2011年4月25日至28日四天内也出现类似上述规模的龙卷风爆发(April 25–28, 2011 tornado outbreak),经确认的龙卷风达330个,并造成344人死亡(光是这四天阿拉巴马州就有238人死亡)。在27日就出现190个龙卷风,包括4个EF5级(其中有两个是在密西西比州至阿拉巴马州之间发生的)和11个EF4级龙卷风,堪称1974年“超级爆发”后最为惨重的龙卷风灾害且有过之而不及。在这个4月就已创下历年单日及单月产生最多龙卷风的记录,因此美国也称此次龙卷风爆发为“2011超级爆发”或“超级爆发Ⅱ”[[11]

    防范措施/龙卷风[自然天气现象] 编辑

    龙卷风
    龙卷风
    龙卷风
    1、 最安全的地方是由混凝土建筑的地下室。龙卷风有跳跃性前行的特点,往往是一会儿着地又一会儿腾空。人们还发现,龙卷风过后会留下一条狭窄的破坏带,在破坏带旁边的物体即使近在咫尺也安然无恙,所以人们在遇到龙卷风时,要镇定自若,积极想法躲避,切莫惊慌失措。要知道混凝土 建筑的下室 才是最安全的地方。人应尽量往低处走,尤其不能呆在楼房上面。另外相对来说,小房屋和密室要比大房间安全。

    2、寻找与龙卷风路径垂直方向的低洼区藏身。有人如果正巧乘汽车在野外遇到了龙卷风,那是非常危险的。因为龙卷风不仅可以将沿途的汽车和人吸起“吞食”,还能使汽车内外产生很大的气压差而引起爆炸,所以这时车上的人应火速弃车奔向附近的掩蔽处。倘若已经来不及逃远,也应当机立断,迅速找一个与龙卷风路径垂直方向的低洼区(如田沟)隐身。龙卷风总是“直来直去”,好像百米冲刺的运动员一样,它要急转弯是十分困难的。

    3、跑进靠近大树的房屋内躲避。人们只见到大树被龙卷风连根拔起或拦腰折断而未发现被“抛”到远处,这大概是树木有一定的挡风作用吧。1985年6月27日,内蒙古农民丁凤霞家一棵直径1米多粗、高10多米的大树被龙卷风连根拔起,附近另两棵大树也被折断,而距离大树3米远的房屋却秋毫无损,但距离她家30米远处的6间新盖砖瓦房因旁边未植树而遭毁。由此可见,房前屋后多植树可抵御龙卷风袭击[12]

    紧急防范建议

    (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) 在电线杆倒、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。 

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