龙卷风形成消失的过程
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龙卷风形成消失的过程风是一个非常平常的自然现象,但是风太大的话则变得破坏力极强,并且难以阻挡。其中最恐怖的就是龙卷风,那龙卷风是怎么形成的?又是怎么消失的?目前人类还没有完全了解这个恐怖的怪物。不过,一直致力于研究龙卷风、改进预警系统的科学家们已经找到了关键因素。[1]
龙卷风是一种剧烈旋转的气柱,横亘在地球表面与云层之间,通常是积雨云。气象学家Harold Brooks告诉我们,大部分龙卷风持续不到10分钟。Brooks供职于俄克拉何马州诺曼的国家海洋与大气管理局(NOAA)的国家强烈风暴实验室(NSSL)。
大型龙卷风通常会持续更长时间,大约30分钟。最强龙卷风的风速超过每小时483公里,能把建筑连根拔起,空中直径超过3.2公里,几十公里内万物遭劫。
更常见的龙卷风时速不到177公里,空中直径约76米,在横扫几公里之后就会消失。
NOAA报告称,在美国,龙卷风平均每年会杀死60人,大部分人死于空中坠物。Brooks称,其中半数死亡是由只有最强龙卷风百分之一威力的龙卷风造成的。
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龙卷风的形成
Brooks为我们解释了龙卷风是如何诞生的。最猛烈的龙卷风源自于所谓的超级单体雷暴,这种雷暴和“普通雷暴的形成要素一样”:地表的气流温暖湿润,上方的气流相对较冷且干燥。接着,“温暖的气流上升,就像热气球一样”。
超级单体雷暴还需要更多条件:风力增强,风向随高度改变。“上升气流开始旋转,超级单体诞生。”
随着超级单体在高空中搅动,下方有30%的概率形成龙卷风。这是因为超级单体中的气流下沉,引起地面附近的气流随之旋转。
然而,令科学家苦恼的是,“我们仍不知道为什么有些雷暴会带来龙卷风,另一些却不会,”风暴追逐者Tim Samaras在2013年初这样说道。Samaras是一名科学家,也是国家地理受让人。2013年5月31日,他在俄克拉何马州艾雷诺追逐龙卷风时,不幸身亡。
Brooks表示,科学家认为在龙卷风的形成过程中,1000米高空中风的剧烈变化,以及相对较高的湿度是关键。另外,在风暴合适的位置出现下沉气流也很重要。
龙卷风的形成还需要各种条件“恰好”满足:气流一定是冷的,但不能太冷,只能比周围的空气低几度。
“至于龙卷风怎么消失,我们也不太清楚:最后气流温度太低,阻止新的气流加入风暴,但细节方面仍是未知。”
实际上龙卷风就是一种大型的气旋,它是由两种反方向的气流相碰撞,形成往上面走的气流,往上面走的气流在两股反方向的气流中间形成螺旋状的气流,最后逐渐从一个小型的螺旋气流,变成一个巨大无比的龙卷风。但只要在螺旋气流形成时破坏两股反方向气流的平衡,也就不会形成龙卷风了。[2]