為什么會(huì)有龍卷風(fēng)?

【專家解說】：現(xiàn)在我們知道，龍卷風(fēng)是一個(gè)猛烈旋轉(zhuǎn)著的圓形空氣柱，它的上端與雷雨云相接，下端有的懸在半空中，有的直接延伸到地面或水面，一邊旋轉(zhuǎn)，一邊向前移動(dòng)。發(fā)生在海上，猶如“龍吸水”的現(xiàn)象，稱為“水龍卷”;出現(xiàn)在陸上，卷揚(yáng)塵土，卷走房屋、樹木等的龍卷，稱為“陸龍卷”。遠(yuǎn)遠(yuǎn)看去，它不僅很象吊在空中晃晃悠悠的一條巨蟒，而且很象一個(gè)擺動(dòng)不停的大象鼻子。 這個(gè)大“象鼻”究竟是怎樣形成的呢? 大自然里的龍卷風(fēng)誕生在雷雨云里。在雷雨云里，空氣擾動(dòng)十分厲害，上下溫差懸殊。在地面，氣溫是攝氏二十幾度，越往高空，溫度越低。在積雨云頂部八千多米的高空，溫度低到攝氏零下三十幾度。這樣，上面冷的氣流急速下降，下面熱的空氣猛烈上升。上升氣流到達(dá)高空時(shí)，如果遇到很大的水平方向的風(fēng)，就會(huì)迫使上升氣流“倒掛”(向下旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng))。由于上層空氣交替擾動(dòng)，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)作用，形成許多小渦旋。這些小渦旋逐漸擴(kuò)大。上下激蕩越發(fā)強(qiáng)烈，終于形成大渦旋。大渦旋先是繞水平軸旋轉(zhuǎn)，形成了一個(gè)呈水平方向的空氣旋轉(zhuǎn)柱。然后，這個(gè)空氣旋轉(zhuǎn)柱的兩端漸漸彎曲，并且從云底慢慢垂了下來。對(duì)積雨云前進(jìn)的方向來說，從左邊伸出云體的叫“左龍卷”，從右邊伸出云體的叫“右龍卷”;前者順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，后者反時(shí)針旋轉(zhuǎn)。伸到地面的一般是右龍卷，左龍卷伸下來的機(jī)會(huì)不多。 另外，龍卷風(fēng)也容易在兩條颮線的交點(diǎn)上發(fā)生。颮線經(jīng)常出現(xiàn)在炎熱季節(jié)強(qiáng)冷空氣的最“前哨”。 龍卷風(fēng)出現(xiàn)時(shí)，往往不只一個(gè)。有時(shí)從同一塊積雨云中可以出現(xiàn)兩個(gè)，甚至兩個(gè)以上的“象鼻”--漏斗云柱。只是有的“象鼻”剛剛開始下伸，有的“象鼻”下端卻已經(jīng)接地或在接地后正在縮回云中，也有的在云底伸伸縮縮、始終不垂到地面。 龍卷風(fēng)的范圍小，直徑平均為200-300米;直徑最小的不過幾十米，只有極少數(shù)直徑大的才達(dá)到1000米以上。它的壽命也很短促，往往只有幾分鐘到幾十分鐘，最多不超過幾小時(shí)。其移動(dòng)速度平均每秒15米，最快的可達(dá)70米;移動(dòng)路徑的長度大多在10公里左右，短的只有幾十米，長的可達(dá)幾百公里以上。它造成破壞的地面寬度，一般只有l(wèi)-2公里。 龍卷風(fēng)的脾氣極其粗暴。在它所到之處，吼聲如雷，強(qiáng)的猶如飛機(jī)機(jī)群在低空掠過。這可能是由于渦旋的某些部分風(fēng)速超過聲速，因而產(chǎn)生小振幅的沖擊波。龍卷風(fēng)里的風(fēng)速究競(jìng)有多大?人們還無法測(cè)定，因?yàn)槿魏物L(fēng)速計(jì)都經(jīng)受不住它的摧毀。一般情況，風(fēng)速可能在每秒50-150米，極端情況下，甚至達(dá)到每秒300米或超過聲速。 超聲速的風(fēng)能，可產(chǎn)生無窮的威力。1896年，美國圣路易斯的龍卷風(fēng)夾帶的松木棍竟把一厘米厚的鋼板擊穿11919年發(fā)生在美國明尼斯達(dá)州的一次龍卷風(fēng)，使一根細(xì)草莖刺穿一塊厚木板;而一片三葉草的葉子竟象楔子一樣，被深深嵌入了泥墻中。不過，龍卷風(fēng)中心的風(fēng)速很小，甚至無風(fēng)，這和臺(tái)風(fēng)眼中的情況很相似。 尤其可怕的是龍卷內(nèi)部的低氣壓。這種低氣壓可以低到400毫巴，甚至200毫巴，而一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓是1013毫巴。所以，在龍卷風(fēng)掃過的地方，猶如一個(gè)特殊的吸泵一樣，往往把它所觸及的水和沙塵、樹木等吸卷而起，形成高大的柱體，這就是過去人們所說的“龍倒掛”或“龍吸水”。當(dāng)龍卷風(fēng)把陸地上某種有顏色的物質(zhì)或其他物質(zhì)及海里的魚類卷到高空，移到某地再隨暴雨降到地面，就形成“魚雨”、“血雨”、“谷雨”、“錢雨”了。 當(dāng)龍卷風(fēng)掃過建筑物頂部或車輛時(shí)，由于它的內(nèi)部氣壓極低，造成建筑物或車輛內(nèi)外強(qiáng)烈的氣壓差，傾刻間就會(huì)使建筑物或交通車輛發(fā)生“爆炸”。如果龍卷風(fēng)的爆炸作用和巨大風(fēng)力共同施展威力，那么它們所產(chǎn)生的破壞和損失將是極端嚴(yán)重的。 但是，在通常的情況下，如果龍卷風(fēng)經(jīng)過居民點(diǎn)，天空中便飛舞著磚瓦、斷木等碎物，因風(fēng)速很大也能使人、畜傷亡，并將樹木和電線桿砸成窟窿。就是一粒粒的小石子，也宛如槍彈似的，能穿過玻璃而不使它粉碎。 據(jù)統(tǒng)計(jì)，每個(gè)陸地國家都出現(xiàn)過龍卷風(fēng)，其中美國是發(fā)生龍卷風(fēng)最多的國家。加拿大、墨西哥、英國、意大利、澳大利亞、新西蘭、日本和印度等國，發(fā)生龍卷風(fēng)的機(jī)會(huì)也很多。我國龍卷風(fēng)主要發(fā)生在華南和華東地區(qū)，它還經(jīng)常出現(xiàn)在南海的西沙群島上。由于龍卷風(fēng)的發(fā)生與強(qiáng)烈雷暴的出現(xiàn)密切相關(guān)，所以龍卷風(fēng)一般在暖季出現(xiàn)。但在沒有雷暴的寒冷季節(jié)里，只要具備強(qiáng)烈對(duì)流的條件，也是可以出現(xiàn)龍卷風(fēng)的。 龍卷風(fēng)在白天、夜間都能生成，但大部分發(fā)生在午后。有時(shí)，同時(shí)有幾個(gè)龍卷一起出現(xiàn)。 從火山爆發(fā)和大火災(zāi)產(chǎn)生的煙和水蒸汽中，也可能誕生龍卷風(fēng)。這種龍卷風(fēng)稱為火龍卷或煙龍卷。 各種龍卷風(fēng)的范圍很小，壽命很短促，這給科學(xué)研究和預(yù)報(bào)帶來了很大的困難。但是，龍卷風(fēng)到來之前，只要留心觀察，總會(huì)出現(xiàn)一些值得注意的天氣現(xiàn)象和特征的。比如，龍卷生成前大氣很不穩(wěn)定，云系對(duì)流旺盛，氣壓明顯降低，云的底部騷動(dòng)特別厲害等等，這對(duì)于預(yù)報(bào)龍卷風(fēng)有一定的幫助。另外，氣象雷達(dá)在發(fā)現(xiàn)和追蹤龍卷風(fēng)上起著很重要的作用，它可以測(cè)到300公里外的雷雨云，一旦在雷達(dá)中發(fā)現(xiàn)有龍卷風(fēng)存在的鉤狀回波時(shí)，即可發(fā)出警報(bào)。但也有的龍卷風(fēng)出現(xiàn)時(shí)，這種鉤狀回波不明顯。因此，采用雷達(dá)和目視相配合的方法常常更可靠一些。當(dāng)觀察者發(fā)現(xiàn)龍卷風(fēng)后，應(yīng)立即報(bào)告氣象部門，可用雷達(dá)跟蹤，隨后還有一定的時(shí)間對(duì)龍卷風(fēng)路徑上的居民和單位發(fā)布警報(bào)。 氣象衛(wèi)星的出現(xiàn)給龍卷風(fēng)預(yù)報(bào)增添了新的探測(cè)工具，尤其是用同步衛(wèi)星拍攝的云層照片，在監(jiān)視龍卷風(fēng)的發(fā)生上起著更重大的作用。衛(wèi)星晝夜都能觀測(cè)，并且可以看到更小的目標(biāo)。如果把衛(wèi)星和雷達(dá)結(jié)合起來，就能連續(xù)觀察龍卷風(fēng)的變化，可在龍卷風(fēng)發(fā)生前半小時(shí)發(fā)布警告