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龙卷风是一种极端的天气现象,由快速旋转并造成直立中空管状的气流形成。
多数龙卷风直径约75米,风速在每小时64千米至177千米之间,可横扫数千米。还有一些龙卷风风速可超过每小时480千米,直径达1.6千米以上,移动路径超过100千米,破坏力极为惊人!
成因
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。
类型
多涡旋龙卷:包含2个或2个以上涡旋个数的龙卷风,通常由一个主涡旋和若干个小涡旋组成
陆龙卷:和中尺度气旋没有关联的龙卷风。陆龙卷和水龙卷有一些相同的特点,例如强度相对较弱、持续时间短、冷凝形成的漏斗云较小且经常不接触地面等
水龙卷:水上龙卷风,但通常意思是指在水上的非超级单体龙卷风。世界各地的海洋和湖泊等都可能出现水龙卷
火龙卷:非常罕见的龙卷风形态,由陆龙卷与火焰的结合
特点
大多数龙卷风呈狭长的漏斗状,几十至几百米宽,能卷起尘土碎片。不过,龙卷风仍然有多种形态。
接近1英里宽的“楔状龙卷”,它袭击了美国俄克拉何马州宾格镇(Binger)。
相对较小和较弱的陆龙卷看起来只是像一小片地上卷起来的尘土。虽然漏斗云可能不会延伸到地面,但只要地面上相关联的风拥有超过64千米每小时的风速,旋转的气流即可以被认为是一股龙卷风。巨型单漩涡龙卷风看起来像一个巨大的楔子插进地里,因而被称作“楔状龙卷”(wedge tornado、wedge)。这类龙卷风的漏斗云很宽,就像一大块乌云,直径比云层底部到地面的距离还长。即使是有经验的风暴观测者也无法在远处区分低垂的云团和楔状龙卷风。大型龙卷风多为楔状龙卷但也不全是。
在美国,龙卷风的直径平均有150米。不过,龙卷风大小的变化幅度很大。势力弱或势力虽强但接近尾声的龙卷风可能会非常细长,有时仅几英尺宽。另一方面,楔状的巨型龙卷的移动路经可以有1.6千米宽。
龙卷风的旋转方向一般同气旋,即北半球逆时针南半球顺时针。规模大的风暴受科里奥利力的影响,总是做气旋式的旋转,而雷暴和龙卷风由于规模较小因而受科里奥利力的直接影响也较少。但即使忽略科里奥利力的影响,在计算机数值模拟中超级单体和龙卷风仍做气旋式的旋转。
分级
龙卷风的强度等级由藤田级数(或称“藤田皮尔森龙卷等级”)和改良藤田级数划分。
龙卷风的破坏力由小到大,可按藤田级数划分为F0至F5级,也可按改进型藤田级数划分为EF0到EF5级6个等级。EF0级的龙卷风可能只会损伤树木,对较为结实的建筑没有影响,但EF5级的龙卷风就可能把建筑物吹得只剩下地基,甚至让高大的摩天大楼扭曲起来。
案例
美国是世界上遭受龙卷风侵袭次数最多的国家,平均每年遭受100,000个雷暴、1200个龙卷风的袭击,有50人因此死亡。在美国中西部和南部的广阔区域又以“龙卷风道”最为著名。
有记录以来美国最致命的龙卷风是发生于1925年3月18日,越过了密苏里州东南部、伊利诺伊州南部和印地安那州北部的“三州大龙卷”(Tri-State Tornado),导致695人死亡。
在一天里若有超过6个龙卷风产生便可称出现了“龙卷风爆发”。
1974年4月3日,有史记录以来第二大的龙卷风爆发产生了148个龙卷风,包括7个F5级和23个F4级的龙卷风,绰号“超级爆发”(Super Outbreak)。
另一场类似强烈程度的暴风爆发是“棕枝主日龙卷风爆发”(1965 Palm Sunday tornado outbreak),它于1965年4月11日袭击了美国中西部,造成271人死亡。
2011年4月25日至28日四天内也出现类似上述规模的龙卷风爆发(April 25–28, 2011 tornado outbreak),经确认的龙卷风达358个,并造成349人死亡(光是这四天阿拉巴马州就有238人死亡)。在27日就出现208个龙卷风,包括4个EF5级(其中有两个是在密西西比州至阿拉巴马州之间发生的)和11个EF4级龙卷风,堪称1974年“超级爆发”后最为惨重的龙卷风灾害且有过之而不及。在这个4月就已创下历年单日及单月产生最多龙卷风的记录,因此美国也称此次龙卷风爆发为“2011超级爆发”或“超级爆发Ⅱ”。
安全提示
• 准备龙卷风到来时所需的紧急物品,包括食品、水、药品、电池、手电筒、重要文件、路线图和整箱汽油。
• 当龙卷风逼近时,前方道路上的所有人都应当躲进室内,最好躲在地下室内,也可以躲在一楼卧室或者走廊。
• 远离窗口,躲在大型坚固的家具之下寻求额外的保护。
• 离开汽车和移动房屋,他们几乎无法提供任何保护。
• 如果在野外遇到龙卷风,应当平躺在土坑内或者其他较低位置,等待龙卷风经过。