龍卷風的奧秘(1 / 1)

龍卷風的奧秘

水龍卷與陸龍卷

龍卷風發生在水麵,稱為“水龍卷”;如發生在陸地上,則稱為“陸龍卷”。龍卷風外貌奇特,它上部是一塊烏黑或濃灰的積雨雲,下部是下垂著的形如大象鼻子似的漏鬥狀雲柱,具有快、猛、短的特點。

水龍卷直徑25米至100米。陸龍卷的直徑為100米至1000 米。其風速一般每秒達50米至100米,有時可達每秒300 米,超過聲速。

龍卷風所到之處便摧毀一切,它像巨大的吸塵器,經過地麵,地麵的一切都要被它卷走;它經過水庫、河流,常卷起衝天水柱,連水庫、河流的底部有時都被暴露出來。同時,龍卷風又是短命的,往往隻有幾分鍾或幾十分鍾,最多幾小時。一般移動幾十米至10千米左右,便“壽終正寢”了。

龍卷風的威力也是很大的。1956年9月24日上海曾發生過一次龍卷風,它輕而易舉地把一個11萬千克重的大儲油桶“舉”到15米高的高空,再甩到120米以外的地方。

1879年5月30日下午16時,在美國堪薩斯州北方的上空有兩塊又黑又濃的烏雲合並在一起。15分鍾後在雲層下端產生了旋渦。旋渦迅速增長,變成一根頂天立地的巨大風柱,在3個小時內像一條孽龍似的在整個州內胡作非為,所到之處無一幸免。

但是,最奇怪的事是發生在剛開始的時候,龍卷風旋渦橫過一條小河,遇上了一座峭壁,顯然它無法超過這個障礙物,旋渦便折返西進,那邊恰巧有一座新造的75米長的鐵路橋。龍卷風旋渦竟將它從石橋墩上“拔”起,把它扭了幾下然後拋到水中。

龍卷風的古怪行為

龍卷風還有一些古怪行為使人難以捉摸。它席卷城鎮,搗毀房屋,把碗櫥從一個地方刮到另一個地方,卻沒有打碎碗櫥裏的一個碗;被它嚇呆的人們常常被它拋向高空,然後,又被它平平安安地送回地上;它能準確地把房屋的房頂刮到兩三百米以外,然後拋在地上,而房內的一切卻保存得完整無損;有時它隻拔去一隻雞一側的毛,而另一側卻完好無缺;它將百年古鬆吹倒並撚成紐帶狀,而近旁的小楊樹卻連一根枝條都未受到折損。

龍卷風的成因之謎

前蘇聯學者維克托·庫申提出了龍卷風的內引力即熱過程的成因新理論:當大氣變成像“有層的烤餅”時,裏麵很快形成暴雨雲,大量已變暖的濕潤空氣朝上急速移動,與此同時,附近區域的氣流迅速下降,形成了巨大的旋渦。

在旋渦裏,濕潤的氣流沿著螺旋線向上飛速移動,內部形成一個稀薄的空間,空氣在裏麵迅速變冷,導致水蒸氣凝固,這就是為什麼人們觀察到龍卷風像霧氣沉沉的雲柱的原因。

大多數龍卷風在北半球是逆時針旋轉,在南半球是順時針,當然也有例外情況。龍卷風形成的確切機理仍在研究中,一般認為與大氣的劇烈活動有關。

龍卷風的風速究竟有多大

龍卷風長期以來一直是個謎,正是因為這個理由,所以有必要去了解它。龍卷風的襲擊突然而猛烈,產生的風是地麵上最強的。由於它的出現和消失都十分突然,所以很難對它進行有效的觀測。

龍卷風的速度究竟有多大,沒有人真正知道,因為龍卷風發生至消散的時間短,作用麵積很小,以至於現有的探測儀器沒有足夠的靈敏度來對龍卷風進行準確的觀測。

相對來說,多普勒雷達是比較有效和常用的一種觀測儀器。多普勒雷達對準龍卷風發出微波束,微波信號被龍卷風中的碎屑和雨點反射後重被雷達接收。

如果龍卷風遠離雷達而去,反射回的微波信號頻率將向低頻方向移動。反之,如果龍卷風越來越接近雷達,則反射回的信號將向高頻方向移動。這種現象被稱為多普勒頻移。接收到信號後,雷達操作人員就可以通過分析頻移數據,計算出龍卷風的速度和移動方向。

知識小鏈接

龍卷風俗稱“龍吸水”,這也許是它漏鬥狀雲柱的外形很像神話中的“龍”從天而降,把水吸到空中而得名。實際上,它是從雷雨雲底伸向地麵或水麵的一種範圍很小而風力極大的強風旋渦。從19世紀以來,天氣預報的準確性大大提高,氣象雷達已經能夠監測到龍卷風、颶風等各種災害風暴。