龍捲風形成消失的過程
龍捲風 |
龍捲風形成消失的過程風是一個非常平常的自然現象,但是風太大的話則變得破壞力極強,並且難以阻擋。其中最恐怖的就是龍捲風,那龍捲風是怎麼形成的?又是怎麼消失的?目前人類還沒有完全了解這個恐怖的怪物。不過,一直致力於研究龍捲風、改進預警系統的科學家們已經找到了關鍵因素。[1]
龍捲風是一種劇烈旋轉的氣柱,橫亘在地球表面與雲層之間,通常是積雨雲。氣象學家Harold Brooks告訴我們,大部分龍捲風持續不到10分鐘。Brooks供職於俄克拉何馬州諾曼的國家海洋與大氣管理局(NOAA)的國家強烈風暴實驗室(NSSL)。
大型龍捲風通常會持續更長時間,大約30分鐘。最強龍捲風的風速超過每小時483公里,能把建築連根拔起,空中直徑超過3.2公里,幾十公里內萬物遭劫。
更常見的龍捲風時速不到177公里,空中直徑約76米,在橫掃幾公里之後就會消失。
NOAA報告稱,在美國,龍捲風平均每年會殺死60人,大部分人死於空中墜物。Brooks稱,其中半數死亡是由只有最強龍捲風百分之一威力的龍捲風造成的。
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龍捲風的形成
Brooks為我們解釋了龍捲風是如何誕生的。最猛烈的龍捲風源自於所謂的超級單體雷暴,這種雷暴和「普通雷暴的形成要素一樣」:地表的氣流溫暖濕潤,上方的氣流相對較冷且乾燥。接着,「溫暖的氣流上升,就像熱氣球一樣」。
超級單體雷暴還需要更多條件:風力增強,風向隨高度改變。「上升氣流開始旋轉,超級單體誕生。」
隨着超級單體在高空中攪動,下方有30%的概率形成龍捲風。這是因為超級單體中的氣流下沉,引起地面附近的氣流隨之旋轉。
然而,令科學家苦惱的是,「我們仍不知道為什麼有些雷暴會帶來龍捲風,另一些卻不會,」風暴追逐者Tim Samaras在2013年初這樣說道。Samaras是一名科學家,也是國家地理受讓人。2013年5月31日,他在俄克拉何馬州艾雷諾追逐龍捲風時,不幸身亡。
Brooks表示,科學家認為在龍捲風的形成過程中,1000米高空中風的劇烈變化,以及相對較高的濕度是關鍵。另外,在風暴合適的位置出現下沉氣流也很重要。
龍捲風的形成還需要各種條件「恰好」滿足:氣流一定是冷的,但不能太冷,只能比周圍的空氣低幾度。
「至於龍捲風怎麼消失,我們也不太清楚:最後氣流溫度太低,阻止新的氣流加入風暴,但細節方面仍是未知。」
實際上龍捲風就是一種大型的氣旋,它是由兩種反方向的氣流相碰撞,形成往上面走的氣流,往上面走的氣流在兩股反方向的氣流中間形成螺旋狀的氣流,最後逐漸從一個小型的螺旋氣流,變成一個巨大無比的龍捲風。但只要在螺旋氣流形成時破壞兩股反方向氣流的平衡,也就不會形成龍捲風了。[2]