如何人工制造龙卷风

1、龙卷风是怎么形成的？

2、有人造龙卷风吗

　龙卷风的形成 即将形成的龙卷风
龙卷风这种自然现象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。 龙卷风属于天气灾难，人类现在暂时没办法控制

3、人造龙卷风发电是如何运作的？

龙卷风力大无穷，如果利用龙卷风的巨大风力进行发电，是一个很好的设想。自然界的龙卷风来无影，去无踪，来的时候飞沙走石，拔树倒屋，走了之后一片狼藉，难以驾驭，无法对其加以利用。但是，如果能人工制造可控制的龙卷风，用其利，避其害，就能为人类提供无限的绿色能源。

当自然界的龙卷风涡旋直径为200米时，其功率可达3万兆瓦，相当于10座巨型电站的功率。龙卷风的威力如此巨大，是因为气流旋转导致龙卷中心的气压极低，只有20kp

左右，而标准大气压是101?325kp

，因此，上升型龙卷风具有强烈的“抽吸”地面物体的作用，下曳型龙卷风有向地面“喷射”气体的作用。

既然龙卷风的直径可以小至几米，那么人工制造“龙卷风”就不是很困难的事了。首先，通过掌握对流层空气上升与下降的规律，使空气快速流动。可以沿陡峭山体或高层建筑，或者依靠高高的支架搭建一个大口径的管道，通过这个管道生成“人造龙卷风”。这个管道的内直径一般在3米以上，垂直高度达到1000米左右或500米左右。这样，可获得3～6℃左右的梯度温差动力，从而创造了一个能热空气上升冷空气下降的局部环境，空气流即可在管道内快速上升或下降。

对流层的温度随着高度的增加而降低，通过搭建大口径管道，达到相应的垂直高度，获取足够的梯度温差，即可为“人造龙卷风”提供原始动力。对于上升型人造龙卷风来讲，类似于烟囱抽吸烟尘，或类似于喀斯特地质区常见的四季吹风的“凉风洞”，一旦大口径管道内气体流动，即可引发一万多米高的大气柱以每平方米约10吨的重力向管内压迫。

在大口径管道内壁铸造或安装间断性螺旋脊(类似螺母的脊)，利用这种固相结构迫使管内流动气体沿螺旋脊旋转，从而形成中心呈负压的高速气旋，由此产生龙卷风效应。可以将这种螺旋脊铸造为“机翼形”，即一侧水平，另一侧弧形。弧形面气流速度较快，压力较小，因为管道固定，所以驱使气流向压力小的方向流动。弧形面朝向气流前进的方向，使气流前端压力小于后端压力，可使气体流动速度加快。

这种装置能让我们获取五种动力：一是大气梯度温差产生的空气温差动力；二是对流层气柱高出人造龙卷风生成管道顶端平面的气柱压力(连通器效应)；三是气流在管道内旋转产生的气旋中心负压(上升型龙卷风效应)或正压(下曳型人造龙卷风)；四是“机翼形”螺旋脊产生的气流压差动力(升浮力)；五是管道高端经常性的自然风对管道内空气的“抽吸力”。一旦管道内空气流动，龙卷风效应就在这五种力产生的宗合作用下生成了。

利用这种装置及方法既可以制造“上升型人造龙卷风”，也可以制造“下曳型人造龙卷风”。制造上升型人造龙卷风生成管道时，北半球铸造为逆时针上升螺旋脊，南半球铸造为顺时针上升螺旋脊。制造下曳型人造龙卷风生成管道时，北半球铸造为顺时针下降螺旋脊，南半球铸造为逆时针下降螺旋脊。利用“龙卷风”效应所产生的强大动力，可以带动低端管道内的风力发电机发电。

这样，气体上、下流动均可以得到充分利用，如若大力开发，对流层的大气完全能够满足人类对绿色能源的需求。原则上，在对流层一定范围内，铺设管道的垂直高度越高，梯度温差越大，气流速度越快，气流动力越大；管道内径越大，单位时间内流量越大，其功率越大；管道坡度越陡，气流阻力越小，流速也越快。所以，人造龙卷风的功率主要取决于龙卷风生成管道的内径、垂直高度(梯度温差)和陡度。具体操作时，可根据设计规模要求不同而定。一处陡峭高山可以同时建造上升型和下曳型人造成卷风发电装置。一套人造龙卷风生成管道设备可连接安装一个至数个大功率风力发电机组。这样，一处适宜山体可以铺设一条或数条龙卷风生成管道，这样可以建设中型至大型的人造龙卷风发电站。

人造龙卷风发电克服了现有自然风力发电的三大缺陷，即风能密度小、不稳定、地区差别大，为人类提供一种持续、稳定的大功率绿色能源。

4、如何在实验室中人工制造龙卷风

龙卷风是天然形成的。

附：
龙卷风是一种强烈的、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。

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，其中心的气压可以比周围气压低百分之十。

龙卷风是一种伴随着高速旋转的漏斗状云柱的强风涡旋，其中心附近风速可达100m/s～200m/s，最大300m/s，比台风（产生于海上）近中心最大风速大好几倍。中心气压很低，一般可低至400hPa，最低可达200hPa。它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”。由于龙卷风内部空气极为稀薄，导致温度急剧降低，促使水汽迅速凝结，这是形成漏斗云柱的重要原因。漏斗云柱的直径，平均只有250m左右。龙卷风产生于强烈不稳定的积雨云中。它的形成与暖湿空气强烈上升、冷空气南下、地形作用等有关。它的生命史短暂，一般维持十几分钟到一二小时，但其破坏力惊人，能把大树连根拔起，建筑物吹倒，或把部分地面物卷至空中。江苏省每年几乎都有龙卷风发生，但发生的地点没有明显规律。出现的时间，一般在六七月间，有时也发生在8月上、中旬。

5、龙卷风是怎么样形成的。龙卷风形成的条件。如何制造龙卷风？

龙卷风（Tornado） 龙卷风是一种涡旋：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，其中心的气压可以比周围气压低百分之十。 龙卷风是一种伴随着高速旋转的漏斗状云柱的强风涡旋。龙卷风中心附近风速可达100m/s～200m/s，最大300m/s，比台风近中心最大风速大好几倍。中心气压很低，一般可低至400hPa，最低可达200hPa。它具有很大的吸吮作用，可把海(湖)水吸离海(湖)面，形成水柱。由于龙卷风内部空气极为稀薄，导致温度急剧降低，促使水汽迅速凝结，这是形成漏斗云柱的重要原因。漏斗云柱的直径，平均只有250m左右。龙卷风产生于强烈不稳定的积雨云中。它的形成与暖湿空气强烈上升、冷空气南下、地形作用等有关。它的生命史短暂，一般维持十几分钟到一二小时，但其破坏力惊人，能把大树连根拔起，建筑物吹倒，或把部分地面物卷至空中。江苏省每年几乎都有龙卷风发生，但发生的地点没有明显规律。出现的时间，一般在六七月间，有时也发生在8月上、中旬。 龙卷风的形成 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。 龙卷风常发生于夏季的雷雨天气时，尤以下午至傍晚最为多见。袭击范围小，龙卷风的直径一般在十几米到数百米之间。龙卷风的生存时间一般只有几分钟，最长也不超过数小时。风力特别大，在中心附近的风速可达100-200米/秒。破坏力极强，龙卷风经过的地方，常会发生拔起大树、掀翻车辆、摧毁建筑物等现象，有时把人吸走，危害十分严重。

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6、龙卷风是怎么形成的?

龙卷风的产生条件包括近地面的风切变、垂直运动和不稳定能量。雷暴是能内够满足容以上条件的理想环境，也是引发龙卷风的主要原因 ；

其中由超级单体引发的龙卷被称为超级单体龙卷，它情形被称为非超级单体龙卷，超级单体龙卷占龙卷风个例总数的80%，其强度和发展规模通常大于非超级单体龙卷。

龙卷风是一类气象灾害，现代天气预报可以通过高频率观测对龙卷风进行预警，但对预报经验有较高要求 ，此外一些地区也对龙卷风进行人工观测和数据收集，即“风暴追踪”项目。

龙卷风发生是和强烈发展的积雨云联系在一起的，也就是通常所说的雷雨云。龙卷风出现时天空往往乌天黑地（云层低而深厚、亮度差）、电闪雷鸣、风雨交加。

以春未到秋初最常见，在一天中以下午至傍晚和凌晨至早晨出现最多。当看到天空有类似的症兆就要引起注意。

人群应立刻离开危险房屋、活动场所或其他简易临时住处，到附近比较坚固的房屋内躲避。在公共场所，要服从指挥，有秩序地向指定地点疏散。