龙卷风是具有垂直轴并伴随极大风速的空气旋涡。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,其中心气压可以比周围气压低百分之十。
龙卷风是从高厚积雨云的底部伸出一个“象鼻状”的云柱,云柱有的到达地面或水面,有的却时伸时缩,挂在空中,当云柱伸达地面或水面时,能吸起大量的沙尘或水柱,在大陆上的叫陆龙卷,在海洋上的叫海龙卷。
龙卷风常常发生于夏季雷雨天气时,尤以下午至傍晚最为多见。
龙卷风的直径一般在10多米到数百米之间,极少数直径达1000米以上。龙卷风持续时间一般为几分钟,最长不超过数小时。
龙卷风是怎么形成的
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。
龙卷风的危害
龙卷风中心气压很低,可达400百帕,有时甚至低至200百帕,由于龙卷风内外具有这样大的气压差,可以顿时狂风大作,风速可达100~200米/秒,因此破坏力极大,可以毁坏农作物,掀翻车辆,摧毁建筑物等,造成极大灾害。
龙卷的袭击突然而猛烈,产生的风力特别大,在中心附近的风速可达100~200米/秒。由于这种高速风力,龙卷风破坏力极强,风过之处拔起大树、掀翻车辆、摧毁建筑物,把人卷吸走。
龙卷风在我国各地都有出现,多出现在夏季6~9月。因为此时高温高湿,大气层很不稳定,积雨云发展旺盛。在积雨云内存在剧烈的上升气流或下沉气流,升降气流间产生强大的旋转切变作用,形成气涡;当气涡的旋转轴垂直向下伸展时,就形成了龙卷风。龙卷风多集中在我国东半部地区。南方多于北方,平原多于山地。
例如,1981年5月15日12时20分至13时10分,在距河北省涞水县城西北5千米的山坡上,发生了一次强龙卷风,行程4千米。将长达60米的水泥石砌围墙吹倒,将12间钢筋水泥结构的库房全部掀掉,许多瓦片被卷上天空,抛到几百米的远处,所幸当时库房内没有护管人员,没有造成人员伤亡。
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。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。
龙卷风的监测
因为龙卷风是一种小范围、短时间的突然而剧烈的天气现象,所以用固定位置的探测仪器很难对龙卷风进行准确的观测预报。
气象卫星的出现给龙卷风预报增添了新的探测工具,尤其是用同步卫星拍摄的云层照片,在监视龙卷风的发生上起着重大作用。卫星昼夜都能观测,并且可以看到更小的目标。
如果把卫星和雷达结合起来,就能连续观察龙卷风的变化,可在龙卷风发生前半小时发布警告。
如何应对龙卷风
因此,安全壳壳友们遭遇龙卷风时,一定要采取相应的防范措施。
1、如果人在室内,要避开窗户、门和房子的外墙,躲到与龙卷风方向垂直的小房间内或混凝土建筑的地下室、半地下室,抱头蹲下。切记不要待在楼顶上。同时,用厚实的床垫或毯子罩在身上,以防被掉落的东西砸伤。
2、如果所在房屋危险或属于活动房屋,要尽快远离,向垂直于龙卷风移动的方向撤离,藏在低洼地区或平伏于地面较低的地方,保护头部。
3、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的危险。最好在龙卷风开始时,就先切断家里所有的电源。
4、如果在野外遭遇龙卷风,就应该在离自己最近的地方,找一个低洼地趴在地面上,但一定要记住:要远离大树、电线杆,以免被砸、被压和触电。注意:不要认为抱着大树或电线杆就安全了,其实这样会更不安全,你可别小看了龙卷风的力量,因为龙卷风能把一座桥给抬到空中,然后又把它摔得粉身碎骨,大树和电线杆对于龙卷风来说更是小菜一碟。
5、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。