龙卷风是怎样形成的

2022-03-03 00:40:02 发布:网友投稿
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龙卷风是强对流天气之一,相比于其他强对流天气,龙卷风在我国算是比较少见的。但仍有个别地区,每年总会遭受龙卷风的突然袭击,造成严重损失。那么,到底这龙卷风是怎么形成的呢?究竟龙卷风是几级风力?下面我们一起来了解。

龙卷风是怎样形成的

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。
破解世界未解之谜龙卷风的成因
龙卷风是怎样形成的?火焰龙卷风又叫火怪,火旋风,火焰龙卷风形成原因是强烈热量和涌动风流结合在一起将形成旋转的空气涡流,旋转着吸入燃烧残骸和易燃气体。
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“龙取水从气象学来看,龙卷风形成的原因,是由於云层上下温度差异过大,造成冷空气下降、热空气上升的小漩涡;此时,空中出现一块块棉花般的白云,称为「积云」。尔后,积云继续在大漩涡中发展形成「积雨云」,积雨云内部潜热继续不断地加温,因而产生强大之气流,即所谓之「龙卷风」。 (龙卷风是一种极强烈而危险的旋风,可发生於陆地(称为陆龙卷)或海上(称为水龙卷)。其发生原因是由於热带湿热气团向北推进,而高空则有乾冷气团侵入,发生涡旋运动,形成浓厚之积雨云。当其旋涡运动愈趋猛烈时,可自云中直降至地面,形成一漏斗状之云柱,其中风力极强,破坏力极为惊人,是所有大气现象中破坏力最大者。 )典型龙卷风的移动时速为55公里,但有些龙卷风的移速则高达每小时115公里;最强的龙卷可高达每小时 450 公里。典型龙卷风的生命期由15分钟至长达7小时20分。龙卷风侵袭时间最长纪录是发生在1917年伊利诺州(Illinois)麦顿 市(Mattoon)的查尔斯敦镇(Charleston),创造了移行471公里的记录。
许多气象学家根据龙卷风的风速及破坏程度对比分析,把龙卷风分成「F0」到「F5」6个等级,依其强度大致可分为三种:
1. 微弱龙卷风(Weak Tornado)
2. 强烈龙卷风(Strong Tornado)
3. 剧烈龙卷风(Violent Tornado )
龙卷风依其型态有「下曳龙卷风」和「上升龙卷风」两大类:
來下曳冄龙卷頭條风——上层积雨云与中心之间的气压差距递增,造成气流向下曳出,即所谓的「下曳气型」龙卷风;亦称为「喷出型」龙卷风。
上升龙卷风——龙卷风中上升之气流,宛如吸尘器吸入地面上的各种物质,即所谓的「上升气流型」龙卷风;亦称为「吸进型」龙卷风。
因为龙卷风常成群出现,挟带强风且所经之处气压突然猛烈下降,所以具有非常强烈可怕的破坏力。
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