1、为什么龙卷风刮起来这么让人可怕?
龙卷风长期以来一直是个谜,正是因为这个理由,所以有必要去了解它。龙卷风的袭击突然而猛烈,产生的风是地面最强的。由于它的出现和分散都十分突然,所以很难对它进行有效的观测。 什么是龙卷风 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。 龙卷风的探测 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,以至于现有的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,
2、龙卷风是怎么自动形成和自动消失的?
什么是龙卷风
龙卷风是雷雨云底部的高速旋转的空气涡旋: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.
龙卷风发生在海上,犹如“龙吸水”的现象,称为“水龙卷”;出现在陆上,卷扬尘土,卷走房屋、树木等的龙卷,称为“陆龙卷”.海龙卷的直径一般比陆龙卷略小,其强度较大,维持时间较长,在海上往往是集群出现.
龙卷风的形成
龙卷风是强烈的旋风,常出现在暴雷雨期间.世界上很多地方可以见到,北美洲的自然条件特别有利于龙卷风的形成.其地理分布是与春夏天的暴雷雨渐次向北移动紧密相连系的.亚热带地区的雷暴雨常常发生在热湿的下午.其中一些最为猛烈的雷暴、冰雹和豪雨,来势简直惊天动地,因此也就形成了龙卷风.通常龙卷风的预兆是先见旋风从地上卷起,泥沙向上升,同时云层下面降下的漏斗状的云.这漏斗状云越旋越快,越旋越大,并向下接触到地面,卷起大量的灰尘、泥沙、瓦砾碎石等.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.
它的上端与雷雨云相接,下端有的悬在半空中,有的直接延伸到地面或水面,一边旋转,一边向前移动.在雷雨云里,空气扰动十分厉害,上下温差悬殊.在地面,气温是摄氏二十几度,越往高空,温度越低.在积雨云顶部八千多米的高空,温度低到摄氏零下三十几度.大气的不稳定性产生强烈的上升气流,这样,上面冷的气流急速下降,下面热的空气猛烈上升.上升气流到达高空时,如果遇到很大的水平方向的风,就会迫使上升气流“倒挂”(向下旋转运动).由于上层空气交替扰动,产生旋转作用,形成许多小涡旋.这些小涡旋逐渐扩大,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.
龙卷风的原理
1形成原理
在空气的对流剧烈的情况下,地面附近的热空气上升,高空
冷空气下降,形成绕水平轴旋转的空气旋转柱.
3、龙卷风有什么可怕的
龙卷风长期以来一直是个谜,正是因为这个理由,所以有必要去了解它。龙卷风的袭击突然而猛烈,产生的风是地面最强的。由于它的出现和分散都十分突然,所以很难对它进行有效的观测。 什么是龙卷风 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。 龙卷风的探测 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,以至于现有的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。
4、内蒙古出现罕见龙卷风,狂暴风柱连接天地,破坏力有多大?
中央气象台确认,6月24日下午两点半左右内蒙古锡林浩特出现了罕见龙卷风,巨大漏斗云连接天空和大地,犹如魔幻大片中的末日来临一般!这气旋不是经常出现在海上或者海边么,怎么突然就跑到内蒙古去了呢?
从视频中可以看到,很多人还拿着手机在附近拍摄,也有目击者提醒趁龙卷风还未到达,赶紧跑吧!确实龙卷风看上去非常壮观,但它十分危险,和这种级别的龙卷风遭遇,轻则掀翻汽车,重则丢掉性命!
龙卷风和热带气旋,台风是一回事吗?
其实热带气旋和热带风暴以及台风都是级别不同的一个东西而已,它们和龙卷风这个些气象现象有一个共同特点就是都属于气旋,台风是西北太平洋上的国家对最高级别的热带气旋的称呼,在美国则叫飓风,分级和称呼都有些差别,但性质上并无不同!无论是台风还是飓风,影响范围大都超过数百千米!行进路线最远的台风约翰超过1.3万千米。
台风形成条件
史上最强的台风是1961年9月7日生成台风南希,这是全球有气象记录以来风速最高的热带超强气旋!近中心最大风速为345千米/小时,根据英国蒲福氏风级级别划分,风速大于61.3米/秒的台风被归类为17级以上,所以南希已经没法用多少级来形容了!(也有资料称南希的数据记录有误,最强台风是泰培,中心风速305千米/小时)
台风南希的路径
泰培的路径
龙卷风则是局部强对流天气形成的,直径最大在1-2千米左右,行进路线极少有达到上百千米的,但它的风速极高,有记录的龙卷风风速最大超过480千米/小时(130米/秒),它的成因非常复杂,但现代科学认为龙卷风在冷空气穿过热空气层令暖空气急速上升时产生。在气象雷达的屏幕上,一个“钩状回波”往往代表龙卷风区域!
一种可能的情况是:上升气流携带水蒸气反复升降(地面温热,高空干冷),最后聚集在水汽云层底部形成低温区,云内形成极强对流,导致强对流气流产生,最终垂直方向上速度和水平方向均有切变的风相互作用,上升气流开始旋转,形成气旋,向地面延伸触地即形成龙卷风!
龙卷风的种类
龙卷风在海洋和陆地上都能产生,但比较常见的是在内陆容易产生强对流天气的区域,除了普通的龙卷风外还有水龙卷,就是在水面上或者海面上形成龙卷风触碰到水面形成水龙卷,我们一般叫龙吸水!还有比较常见的尘卷风,地面高温形成的上升气流形成低层风切变而出现尘卷风,一般破坏性不大。
水龙卷
火龙卷
火龙卷形成的方式类似,只不过火龙卷是因为火灾的上升气流满足了龙卷风产生的条件,将火苗和可燃性气体卷入了龙卷风,形成一个旋转的火焰,看起来十分恐怖。
龙卷风走廊
2018年8月4日,内蒙古巴彦淖尔市乌拉特后旗地区发生了罕见龙卷风,不过龙卷风发生在荒漠地带,没有造成人员伤亡!
2017年8月13日内蒙古赤峰遭遇龙卷风袭击,多处民房被毁,大量农作物绝收,波及2个乡镇的4个行政村,总共造成5人死亡,58人受伤!
龙卷风走廊
在我国龙卷风大都属于罕见天气,但在美国龙卷风却是家常便饭,一般每年的三月份美国中南部将平均发生80起龙卷风袭击,到四月数量则会上升到150个以上,而5月份的平均龙卷风数量将达到276次!
掀翻飞机只是开胃菜
为何美国会有那么多龙卷风?
美国的地理条件是西部高耸的落基山脉,东部则是一望无际的密西西比平原,东南部则是温暖湿润的大西洋和墨西哥湾,每年的3月-5月间,墨西哥湾的暖湿气流沿着大平原北上,将西风带北推,而落基山脉中的干冷空气则在5-6千米高空盘踞,在这个垂直高度上温差分布极大,为强对流天气创造了非常好的条件!
位于美国得克萨斯州西部和明尼苏达州之间的一条狭长地带,这里就是干冷空气和暖湿气流的首次交锋处,这个冷暖空气交汇的锋面区域,就成了受灾严重的著名的龙卷风走廊,但它是会移动的,也就是冷暖空气的锋面线移动到哪里,龙卷风就蔓延到哪里,龙卷风更是家常便饭,史上最多的2011年4月27日这一天,美国中部出现了208个龙卷风!
龙卷风等级
全球龙卷风高发地区除了美国外,还有阿根廷和孟加拉国,不过这三个地区中美国龙卷风就占了一半多,因此美国的龙卷风预报技术也是最先进的,美国国家气象服务中心在美国中部设置了大量的气象雷达,龙卷风高发季节,一般都能在龙卷风到达前15分钟接到预报!
龙卷风的破坏力
龙卷风的破坏方式和台风不一样,台风是高风速引发的直接破坏,龙卷风除了更高的风速外,还有极低的气压,在房屋附近经过时,负压可以直接掀掉房顶,窗户破碎,房内的各种物品统统被吸出户外抛洒得到处都是。所以龙卷风更像洗劫,破坏也更彻底,所经之处一片狼藉!
当然对于财产的损失,人员伤亡更令人揪心,孟加拉国每年都有上百人死于龙卷风!美国则平均每年遭受1200个龙卷风袭击,超过50人因此死亡,1925年3月18日,发生在密苏里州东南部、伊利诺伊州南部和印第安那州北部的“三州大龙卷”(Tri-State Tornado),导致695人死亡!
龙卷风来临时,千万不要追逐龙卷风,因为龙卷风的走势极难预测!躲避龙卷风时可以躲在结实的结构下,比如门廊和厕所内,在美国龙卷风走廊地区大都有避风地窖,也是躲避龙卷风的最佳避难所!车内不宜停留,除非没有地方躲避,另外桥洞下,涵洞内不适合躲避,因为气流在穿越这种结构时风速会增加,造成更大破坏!
5、空气流动和强气流\龙卷风是怎样形成的?
龙卷风结构原理分析
一、龙卷风
龙卷风是一种破坏力极大的灾难性自然现象。
据报道,在1999年5月27日,美国得克萨斯州中部,包括首府奥斯汀在内的 4个县遭受特大龙卷风袭击,造成至少32人死亡,数十人受伤。
龙卷风是从强流积雨云中伸向地面的一中小范围强烈旋风。龙卷风出现时,往往有一个或数个如同“象鼻子”样的漏斗状云柱从云底向下伸展,同时伴随狂风暴雨、雷电或冰雹。龙卷风漏斗状中心由吸起的尘土和凝聚的水气组成可见的“龙嘴”。龙卷风经过水面,能吸水上升,形成水柱,同云相接,俗称“龙取水”。经过陆地,常会卷倒房屋,吹折电杆,甚至把人、畜和杂物吸卷到空中,带往他处。
一般情况下,龙卷风是一种气旋,它是大气中最强烈的一种涡旋现象。龙卷风出现的时间和大气中对流旺盛的时间相一致,主要出现在夏季6-9月,春末夏初也偶发生,尤以下午至傍晚最为多见。影响地面范围从数米到几十上百公里,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。
大多数龙卷风在北半球是逆时针旋转,在南半球是顺时针,也有例外情况。
二、龙卷风与能量
龙卷风中蕴含的能量是巨大的。当龙卷风的漏斗状旋涡直径为200米时,其旋流功率可达3万兆瓦,相当于10座大型水电站的总电量。 (摘自《科技之友》龙卷风)
龙卷风把江河湖海的水吸入后,通过漏斗状旋涡,急剧上升,送到寒冷的大气层,水冻结后自然又会释放能量。
和龙卷风结构相仿的涡流,如旋风分离器、直升机螺旋桨、电扇、轴流式风机叶轮等设备形成的气流,就是利用模仿龙卷风结构和原理来为我们服务的。
三、龙卷风形成的机理
设存在一个二维的气流场,有能压差存在,气流就会运动,假设现在存在一股气流开始运动,我们把这股气流分为头部和尾部,在头部向前运动时,它的尾部后就会出现一个“负”压区,就好象一辆行驶的汽车后面有一个尾随的“负”压区一样,如果这股气流不是一直沿直线向前运动,就会回过头来运动,这时,就会出现“头”、“尾”之间存在的能压差!于是,“头”部就会循着“尾”部的“负”压区追去,使“头”和“尾”衔接在一起(就像蛇咬住了自己的尾巴),形成一个闭合的有序流动的“能流圈”。
根据机械能衡算的柏努利方程知道,当这股气流运动动能增加时,它的“内部”能压就会降低(机械能守恒),于是奇迹发生了:“能流圈”内外侧的气流因为能压高于“能流圈”的能压,所以,不断有气流挤着涌向“能流圈”,使“能流圈”开始逐渐变“粗大”,有就是说,气流在“能流圈”内的流通面积变大了!
流通面积越大,流动越有序(即形成了滞流),阻力就越小,所以气流的流速也开始逐渐变大!速度越大——负压越大——补充进来的气流量就越多——“能流圈”越变得“粗大”,而且在“能流圈”外部的压力作用下,“能流圈”的密度也增加了。
当“能流圈”内侧的气流涌向“能流圈”时,能压越来越低,使“能流圈”(直径)不断变小,如果这时候“能流圈”的流动没有新的方向突围,就会被外侧气流的能压挤跨而涣散、消失。
现在,我们再回到三维空间和气象中的龙卷风去。因为“能流圈”的密度比较大,所以,它会“坠落”到第三维的方向上。
由于积雨云上下温度相差很大,上面的冷气和下面的热气流形成对流,产生旋转的“能流圈”,逐渐扩大,最后形成近似平行地面的二维“能流圈”,到成长到一定程度时,就会从云中慢慢“坠”到地面,形成了龙卷风。
参考资料:http://.baidu.com/question/9754558.html
6、今天看一个龙卷风的视频,想起以前一直搞不懂的一个问题:大气压不是只能支持10多米高的水柱吗,龙吸水是
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