龙卷风,因为与古代神话里从波涛中窜出、腾云驾雾的东海跤龙很相象而得名,它还有不少的别名,如“龙吸水”、“龙摆尾”、“倒挂龙”等等。龙卷风是大气中最强烈的涡旋的现象,常发生于夏季的雷雨天气时,尤以下午至傍晚最为多见,影响范围虽小,但破坏力极大。龙卷风经过之处,常会发生拔起大树、掀翻车辆、摧毁建筑物等现象,它往往使成片庄稼、成万株果木瞬间被毁,令交通中断,房屋倒塌,人畜生命和经济遭受损失。
盛夏将至,雷雨大风天气日益增多,也意味着龙卷风出现的风险正在增加。那么,还有那些你不知道的龙卷风常识?
1.龙卷风的种类
龙卷风是一种强烈的、小范围的空气涡旋,它的尺度很小,一般在100米左右,往往是在极不稳定的天气状况下由空气强烈对流运动而产生的,其风力可达12级以上,最强龙卷的地面风速介于110米/秒-200米/秒之间。当龙卷产生时,总有一条直径从几十米到几百米的漏斗状云柱从对流云云底盘旋而下。有的能伸达地面,在地面引起灾害性的风被称为龙卷;有的未及地面或未在地面产生灾害性风的被称为空中漏斗;有的伸达水面,被称为水龙卷。此外,有时严重的火情在空气的温度和热能梯度满足某些条件的情况下,火苗形成一个垂直的漩涡直刺天空形成罕见的火龙卷。
2.龙卷风和大风的区别
龙卷风一般伴有雷雨,有时也伴有冰雹,从外貌上看,它与一般大风的区别就是路径要小一些。龙卷风的水平范围很小,直径从几米到几百米,最大为1千米左右,持续时间一般也仅有几分钟,最长不过几十分钟,但却可以造成庄稼、树木瞬间被毁,交通、通讯中断,房屋倒塌,人畜伤亡等重大损失。在美国,龙卷风每年造成的死亡人数仅次于雷电,造成的损失非常严重。
从形成机理上说,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:
能产生龙卷风的积雨云都是巨型积雨云,在云-天放电过程中,云顶的正电量要比云底的负电量大得多。经云内闪电中和后则云底的负电荷不足,携带大量正电荷的云团跟地面形成强大电场。在静电引力的作用下,携带正电荷云团从云底向下伸出,携带负电荷的空气从四周汇聚而进行电中和。在积雨云的底部首先出现一个漏斗云,其周围的空气高速地旋转。
如果云中的正电量足够大,漏斗云会迅速地向地面或水面延伸,当它与地表相接后就形成了龙卷风。龙卷风的云柱是向下运动的携带大量正电荷的云团气流,云柱与地表之间存在着强大的电场,该电场虽然不足以引发闪电,但却能够使地面或水面产生很强的负离子流(电子流)。在负离子流的带动下,空气迅速上升而形成一个低气压区,在大气压的作用下四周空气向低气压中心部位汇聚,汇聚来的空气在负离子流的作用下加速上升,汇聚气流受地球自转偏向力的影响,龙卷风发生在北半球则逆时针旋转,发生在南半球则顺时针旋转。空气的上述运动,使龙卷风底部的气压越来越低,风速也越来越强。
3.龙卷风发生的地域和季节特征
在我国,它一般多发生在长江中下游平原地区,平原多于山区,华南地区比较多一些。由于下垫面的关系,大城市里发生龙卷风的情况几乎很少看到。龙卷风多发生在春末和夏季,同时,湿度增大也容易造成龙卷风。
4.龙卷风的预警预报
目前龙卷风预报的主要线索为中等以上强度中气旋。同时,要密切关注龙卷风产生的背景条件,如不稳定天气背景、垂直风切变等。由于龙卷风发生至消散的时间很短,影响面积也很小,现有的探测仪器没有足够的灵敏度来对它进行准确的观测。相对来说,多普勒雷达还是比较有效和常用的一种观测仪器。因为龙卷风往往有一个非常强大的对流母体,它有一个非常明显的中气旋特征,这个尺度一般在2公里~10公里之间,多普勒雷达对此可以很清楚地探测到,雷达操作人员可以通过分析频移数据,计算出龙卷风的速度和移动方向。当然在有些情况下,识别出中等强度或弱中气旋就可以发布龙卷风警报。通常与强龙卷相联系的中气旋的特征可能在龙卷发生前20分钟~30分钟出现。
有气象专家曾表示,通过雷达气象图像能够判断龙卷风和雷暴天气的大致区域,由于这种天气的区域分布范围比较小,在精确定位上还有一些困难。所以气象部门对这种天气的监测目前只能达到提前十几分钟的水平,因此防护比较困难。
也有气象专家称“用神出鬼没来形容龙卷风,一点不为过,在目前的科学技术条件下也难以捕捉。我们很难真正了解它的特性规律,因此更难预报。即使是美国等发达国家,也只能提前几分钟预报龙卷风。”
在国外,还有通过目击者的报告来预报龙卷风的途径,许多有经验或经过有关培训的人员会对已经或可能出现的龙卷风情况进行报告,以便政府和群众能够更充分地进行应对。
5.龙卷风的防备措施
在龙卷风多发区,人们要了解一些有关龙卷风的基本常识和防御措施,比如不要呆在不牢固、容易坍塌的建筑物中,要及时躲进地下室等。在野外要远离龙卷风的路径范围,遭遇龙卷风时可以扑倒在地。专家建议,龙卷风来临之际,如果是在家中,一定要远离门窗和外围墙壁,立即躲到比较靠内的房间内,呈蜷伏状趴下并以臂抱头,尽可能用床垫或地毯之类的覆盖物保护身体;如果是在野外,可以观察龙卷风移动路径,朝相反方向躲避,或就近寻找低洼地伏地抱头,公众躲避时应该远离大树、电杆等,以免被砸。同时,决不可在对龙卷风几乎没有防御力的汽车里躲避。躲避龙卷风最为安全的地方仍是混凝土地下室或半地下室。(来源:中国气象报)
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