在盛夏季節,也許你在收聽台風天氣預報的時候,會聽到“台風中心風力在12級以上”的說法,這時,你是否會認為它就是自然界風力最大的風暴了呢?實際上這是一種錯誤的想法,在自然界中還有比台風更猛烈的風暴,它就是龍卷風。
龍卷風有一個俗稱叫“龍吸水”,這可能是由於它漏鬥狀雲柱的外形像極神話中的“龍”從天而降,把水吸到空中,故而得名。此外,由於龍卷風與古代神話裏從波濤中竄出、騰雲駕霧的東海蛟龍很相象,所以它還有很多關於龍的別名,如“龍吸水”、“龍擺尾”、“倒掛龍”等等。事實上,龍卷風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。
1.龍卷風概述
龍卷風是一種極為強烈的、小範圍的空氣渦旋。它是在極不穩定的天氣下由空氣強烈對流運動而形成,是從雷暴雲底伸展至地麵的龍卷產生的一種強烈的旋風。龍卷風的風力高達12級以上,風速最大可達100米/秒以上。龍卷風發生時,通常會伴有雷雨天氣,有時也會伴有冰雹。
在龍卷風中,空氣會繞龍卷的軸快速旋轉,周圍近地麵的幾十米厚的空氣內,由於受龍卷中心氣壓極度減小的吸引,氣流從四麵八方被吸入渦旋的底部。被吸入的氣流又隨即變為繞軸心向上的渦流。由於龍卷中心氣壓比周圍氣壓低很多,所以龍卷風總是氣旋性的。
由以上描述可知,龍卷風是一種伴隨著高速旋轉的漏鬥狀雲柱的強風渦旋。龍卷風的風速是極高的,中心附近風速甚至有100~200米/秒,最大可達300米/秒,與台風近中心最大風速相比還要大出好幾倍。龍卷風中心之所以有那麼大的吸引力主要是因為它的氣壓很低,一般可低至400百帕,甚至最低可以低到200百帕。龍卷風有一個俗名“龍吸水”,由於其中心的低氣壓使它具有很大的吸吮作用,所以人們常在龍卷風發生的時候,看到海水或湖水形成柱狀被吸離海麵或湖麵,進而形成同雲相接的壯觀場麵。在龍卷風內部,由於空氣極為稀薄,使溫度急劇降低,從而使水汽在短時間內迅速凝結,我們所知道的漏鬥雲柱就是這樣形成的。一般情況下,漏鬥雲柱的直徑不會太大,平均隻有250米左右。另外,強烈的積雨雲是龍卷風產生的必備因素之一。龍卷風的形成是暖濕空氣強烈上升、冷空氣南下、地形作用等幾方麵因素共同作用的結果。龍卷風的生命極為短暫,在一般情況下隻維持十幾分鍾,最長也不過一兩個小時。雖然如此,它卻有著驚人的破壞力。有人曾親眼目睹了大樹被連根拔起的場景。它還會在頃刻之間把建築物吹倒,或把部分地麵上的物體卷至空中。龍卷風一般出現在夏季的6~8月份。在我國的江蘇省,幾乎每年都有龍卷風發生,不過在發生地點上沒有明顯的規律。
2.龍卷風的形成
從本質上來說,龍卷風是雲層中雷暴的產物。具體而言,龍卷風就是雷暴巨大能量中的一小部分在很小的區域內集中釋放的一種形式。通常,我們把龍卷風的形成過程分為以下四個階段:
第一階段:大氣的不穩定性產生強烈的上升氣流,由於受急流中最大過境氣流的影響,這股上升氣流進一步加強。
第二階段:上升氣流由於受到在垂直方向上切變的風的影響,在對流層的中部開始旋轉,從而形成中尺度氣旋。
第三階段:中尺度氣旋不斷向地麵發展並向上伸展,導致它自身變細並增強。與此同時,一個小麵積的增強輔合,也就是初生的龍卷在氣旋內部形成,氣旋形成的同時,也形成了龍卷核心。
第四階段:龍卷核心中的旋轉與氣旋中的不同,它的強度足以使龍卷一直伸展到地麵。當渦旋發展到地麵高度的時候,就會使地麵氣壓急劇下降,從而導致地麵風速急劇上升,龍卷就這樣形成了。
龍卷風一般發生在夏季的雷雨天氣,尤其是在下午至傍晚的雷雨天氣中較為常見。與其他風暴災害相比較,它有著襲擊範圍小、時間短的特點。龍卷風的直徑通常在十幾米至數百米之間。雖然龍卷風的生存時間較短,但在所有自然風暴中,龍卷風的風力是最大的,破壞力也極強,可造成相當嚴重的後果。
3.龍卷風的危害
前麵我們曾提到,龍卷風因其風力極大,所以給人類造成的危害也是十分嚴重的。1995年,發生在美國俄克拉荷馬州阿得莫爾市的一次陸龍卷,風暴發生時,竟然將屋頂之類的重物吹出幾十英裏。大風過後,大多數碎片落在陸龍卷通道的左側,由於重量的不同而分出很明確的降落地帶。物體越輕飛得越遠,有的較輕的碎片甚至飛了300多千米才落在地上。
一般而言,龍卷風的襲擊是突然而猛烈的,它在地麵上產生的風也是最強的。龍卷風經過的地方,常會發生大樹被連根拔起、車輛被掀翻、建築物被摧毀、甚至屋頂被刮走等現象,有時甚至把人卷進漩渦中吹走,危害十分嚴重。在美國,龍卷風帶來的人員傷亡僅次於雷電,尤其是對建築的破壞要比其他的自然災害更為嚴重,常常是毀滅性的。