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      奇妙的風

      龍卷風

        龍卷風,因為與古代神話里從波濤中竄出、騰云駕霧的東海跤龍很相象而得名,它還有不少的別名,如“龍吸水”、“龍擺尾”、“倒掛龍”等等。
      龍卷風
        現在我們知道,龍卷風是一個猛烈旋轉著的圓形空氣柱,它的上端與雷雨云相接,下端有的懸在半空中,有的直接延伸到地面或水面,一邊旋轉,一邊向前移動。發生在海上,猶如“龍吸水”的現象,稱為“水龍卷”;出現在陸上,卷揚塵土,卷走房屋、樹木等的龍卷,稱為“陸龍卷”。遠遠看去,它不僅很象吊在空中晃晃悠悠的一條巨蟒,而且很象一個擺動不停的大象鼻子。

        這個大“象鼻”究竟是怎樣形成的呢?

        大自然里的龍卷風誕生在雷雨云里。在雷雨云里,空氣擾動十分厲害,上下溫差懸殊。在地面,氣溫是攝氏二十幾度,越往高空,溫度越低。在積雨云頂部八千多米的高空,溫度低到攝氏零下三十幾度。這樣,上面冷的氣流急速下降,下面熱的空氣猛烈上升。上升氣流到達高空時,如果遇到很大的水平方向的風,就會迫使上升氣流“倒掛”(向下旋轉運動)。由于上層空氣交替擾動,產生旋轉作用,形成許多小渦旋。這些小渦旋逐漸擴大。上下激蕩越發強烈,終于形成大渦旋。大渦旋先是繞水平軸旋轉,形成了一個呈水平方向的空氣旋轉柱。然后,這個空氣旋轉柱的兩端漸漸彎曲,并且從云底慢慢垂了下來。對積雨云前進的方向來說,從左邊伸出云體的叫“左龍卷”,從右邊伸出云體的叫“右龍卷”;前者順時針旋轉,后者反時針旋轉。伸到地面的一般是右龍卷,左龍卷伸下來的機會不多。

        另外,龍卷風也容易在兩條颮線的交點上發生。颮線經常出現在炎熱季節強冷空氣的最“前哨”。

        龍卷風出現時,往往不只一個。有時從同一塊積雨云中可以出現兩個,甚至兩個以上的“象鼻”--漏斗云柱。只是有的“象鼻”剛剛開始下伸,有的“象鼻”下端卻已經接地或在接地后正在縮回云中,也有的在云底伸伸縮縮、始終不垂到地面。

        龍卷風的范圍小,直徑平均為200-300米;直徑最小的不過幾十米,只有極少數直徑大的才達到1000米以上。它的壽命也很短促,往往只有幾分鐘到幾十分鐘,最多不超過幾小時。其移動速度平均每秒15米,最快的可達70米;移動路徑的長度大多在10公里左右,短的只有幾十米,長的可達幾百公里以上。它造成破壞的地面寬度,一般只有l-2公里。

        龍卷風的脾氣極其粗暴。在它所到之處,吼聲如雷,強的猶如飛機機群在低空掠過。這可能是由于渦旋的某些部分風速超過聲速,因而產生小振幅的沖擊波。龍卷風里的風速究競有多大?人們還無法測定,因為任何風速計都經受不住它的摧毀。一般情況,風速可能在每秒50-150米,極端情況下,甚至達到每秒300米或超過聲速。

        超聲速的風能,可產生無窮的威力。1896年,美國圣路易斯的龍卷風夾帶的松木棍竟把一厘米厚的鋼板擊穿11919年發生在美國明尼斯達州的一次龍卷風,使一根細草莖刺穿一塊厚木板;而一片三葉草的葉子竟象楔子一樣,被深深嵌入了泥墻中。不過,龍卷風中心的風速很小,甚至無風,這和臺風眼中的情況很相似。

        尤其可怕的是龍卷內部的低氣壓。這種低氣壓可以低到400毫巴,甚至200毫巴,而一個標準大氣壓是1013毫巴。所以,在龍卷風掃過的地方,猶如一個特殊的吸泵一樣,往往把它所觸及的水和沙塵、樹木等吸卷而起,形成高大的柱體,這就是過去人們所說的“龍倒掛”或“龍吸水”。當龍卷風把陸地上某種有顏色的物質或其他物質及海里的魚類卷到高空,移到某地再隨暴雨降到地面,就形成“魚雨”、“血雨”、“谷雨”、“錢雨”了。

        當龍卷風掃過建筑物頂部或車輛時,由于它的內部氣壓極低,造成建筑物或車輛內外強烈的氣壓差,傾刻間就會使建筑物或交通車輛發生“爆炸”。如果龍卷風的爆炸作用和巨大風力共同施展威力,那么它們所產生的破壞和損失將是極端嚴重的。

        但是,在通常的情況下,如果龍卷風經過居民點,天空中便飛舞著磚瓦、斷木等碎物,因風速很大也能使人、畜傷亡,并將樹木和電線桿砸成窟窿。就是一粒粒的小石子,也宛如槍彈似的,能穿過玻璃而不使它粉碎。

        據統計,每個陸地國家都出現過龍卷風,其中美國是發生龍卷風最多的國家。加拿大、墨西哥、英國、意大利、澳大利亞、新西蘭、日本和印度等國,發生龍卷風的機會也很多。我國龍卷風主要發生在華南和華東地區,它還經常出現在南海的西沙群島上。
      由于龍卷風的發生與強烈雷暴的出現密切相關,所以龍卷風一般在暖季出現。但在沒有雷暴的寒冷季節里,只要具備強烈對流的條件,也是可以出現龍卷風的。

        龍卷風在白天、夜間都能生成,但大部分發生在午后。有時,同時有幾個龍卷一起出現。

        從火山爆發和大火災產生的煙和水蒸汽中,也可能誕生龍卷風。這種龍卷風稱為火龍卷或煙龍卷。

        各種龍卷風的范圍很小,壽命很短促,這給科學研究和預報帶來了很大的困難。但是,龍卷風到來之前,只要留心觀察,總會出現一些值得注意的天氣現象和特征的。比如,龍卷生成前大氣很不穩定,云系對流旺盛,氣壓明顯降低,云的底部騷動特別厲害等等,這對于預報龍卷風有一定的幫助。另外,氣象雷達在發現和追蹤龍卷風上起著很重要的作用,它可以測到300公里外的雷雨云,一旦在雷達中發現有龍卷風存在的鉤狀回波時,即可發出警報。但也有的龍卷風出現時,這種鉤狀回波不明顯。因此,采用雷達和目視相配合的方法常常更可靠一些。當觀察者發現龍卷風后,應立即報告氣象部門,可用雷達跟蹤,隨后還有一定的時間對龍卷風路徑上的居民和單位發布警報。

        氣象衛星的出現給龍卷風預報增添了新的探測工具,尤其是用同步衛星拍攝的云層照片,在監視龍卷風的發生上起著更重大的作用。衛星晝夜都能觀測,并且可以看到更小的目標。如果把衛星和雷達結合起來,就能連續觀察龍卷風的變化,可在龍卷風發生前半小時發布警告。

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