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火旋风(英语:Fire whirl),也称为或“火魔鬼”、“火焰龙卷风”、“火焰漩涡”、“火龙卷”等等,主要成因是当空气中的漩涡乱流因为高热及风向造成的湍流结合而形成,在旋风内有火焰。当这些涡旋的空气继续收紧至类似龙卷风的结构时,可以吸入燃烧中的碎块杂物及可燃气体,从而使旋风点起火焰。
目录
概述
大多数火旋风漩涡都是由野火产生的。当野火引起温暖的上升气流和收敛时就形成了,通常高10–50m(33–164 ft),几米(几英尺)宽,仅持续几分钟。风速超过200公里/小时(120英里/小时)。火龙卷旋涡从表面导出风和热引起的提升,而不是从高空旋流的中气旋。火龙卷变得频繁时,野火,或特别火暴可以生成大的涡流。
成因
火旋风由燃烧的核心和旋转的空气囊组成,实际上是由火和旋转的空气,不断从外吸收新鲜的氧气到其核心,当强烈的上升的热量和湍流的风结合在一起形成漩涡状的空气时就可能会发生,涡流可以使龙卷风状涡旋收缩,从而吸入碎屑和可燃气体,提供了树木和氧气使火焰助燃。
核心温度超过千度
对于大多数火旋风来说,当其燃点起的地上植被释放出来的可燃烧含碳量高气体,能够助长火旋风。即或这些气体因为其他原因而透过燃烧被释放出来,然被空气涡流吸入,当其身处环境一旦能够提供足够及已达特定温度的氧气时,这些气体就会立即点燃起火,从而形成了火旋风高高瘦瘦的核心部分。
一般火旋风核心范围,约莫0.30〜0.91公尺宽、15到30公尺高。在适当条件下可以形成大型的火旋风,达十多公尺宽,超过300公尺高。火旋风的核心温度可高达1,090°C,热到足以使潜在重燃灰烬从地上吸起来。在通常情况下,这已经足够可以变成火焰涡流或火旋风。
风速强度可击倒树木
火旋风会使连根高15 m(49 ft)或更高的树木连根拔起。当野火抬起树皮等可燃物时,它们还可以帮助野火传播和发动新火。这些燃烧的馀烬可以被高空强风吹离火场。现实世界的火旋风一般移动相当缓慢。火旋风可以使其路径上遇到的物体被点燃,也可以把燃烧中的碎片投掷到其周围环境。
由火旋风引起的风也同样危险:大型火旋风引起的风,其风速可以超过100英哩每小时(160公里每小时)。这种风速的强度足以击倒树木。火旋风可以持续多时,而且往往不能直接扑灭。
类型
火旋风类型大致有三种:
- 在燃烧区域上方稳定并居中。
- 稳定或短暂,燃烧区域顺风。
- 稳定或瞬态,位于与风不对称燃烧区域相邻的开放区域上。
有证据表明,在1923年关东大地震中,福福寿乡地区的火涡是3型。可能存在其他机制和火涡动力学。福尔曼•A•威廉姆斯(Forman A. Williams)建议对火旋风进行更广泛的分类,包括五种不同的类别:
实例
大型火旋风灾害
- 1871年美国威斯康星州的威廉姆森维尔(Williamsonville)社区被一场大火卷起的火旋风烧毁。该地区现今设立了火旋风纪念公园。
- 1923年日本的关东大地震是个极端例子,该地震引发了一场大型的城市火灾,并在东京的东福寿(Hifukusho-Ato)地区造成了巨大的火灾漩涡,15分钟内造成38,000人死亡。
- 1926年4月为期四天的大火,美国加州闪电击中附近的储油设施圣路易斯奥比斯波,伴随著严重雷暴的天气,产生了许多旋风,在大暴风中,较大的旋风携带了5公里(3.1英里)以外的碎屑。
- 1943年7月27日至28日第二次世界大战以及由广岛和长崎的原子弹轰炸,火旋风在生产的大火被触发成大火弹。
- 1978-1979年,位于法国Lannemezan平原的油井用于测试大气运动和热力学,由1000兆瓦 Météotron产生的大火产生了从瞬时非常小到强烈而长时的龙卷风漩涡造成重大破坏。
- 2003年澳洲坎培拉丛林大火产生猛烈火旋风,水平风为160英里/小时(260公里/小时),垂直风速为93英里/小时(150公里/小时),在0.04秒内引起300英亩(120公顷)的闪络。这是澳大利亚第一个已知的具有增强藤田规模的EF3风速的火旋风。
- 纽西兰山区火旋风罕见现象,在克赖斯特彻奇2017年Port Hills大火的第三天,发生了一场大火漩涡,火柱高达100 m(330 ft)。
- 美国加州雷丁市的居民在2018年7月下旬从大规模卡尔大火中撤离该地区时,报告称暴风雪中出现了焦积雨云和火旋风风,导致树木、汽车、建筑物和其他与风有关的破坏连根拔起。
- 2018年8月2日,由加州萨克拉曼多市国家气象局(NWS)领导的初步损害调查将7月26日的火旋风定为EF3龙卷风,风速超过143 mph(230 km/h)。
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亚马逊森林大火
2019年9月亚马逊雨林火灾近来大火不断,引发世界各国关注,当时在法国举办的G7高峰会上,也将此议题拿出来讨论,甚至决定金援2200万美金救助雨林,不过却遭巴西政府婉拒。没想到巴西中西部地区农民用火开垦土地,却出现罕见的“火龙卷”从平地上的火源直冲上云霄。要造成火龙卷需要非常特别的大气条件出现,包括巴西当地极高温、大风、空气湿度低和非常干旱的条件;有专家估计,火龙卷核心温度逾高达1090多度,而此画面被当时开垦的农民拍下PO网引发讨论,让网友直呼:“地球的肺在呐喊”。[1]
加州野火烧出火龙卷
2020年8月15日,在历史上第一次美国国家气象局发布了火旋风风预警,由附近的野火造成洛亚尔顿火旋风焦积云伞(pyrocumulonimbus)。据CNN新闻网8月16日报导,加州发生火灾,现场附近出现了罕见的火龙卷。美国国家气象局(National Weather Service Office)发出龙卷风警告,说洛亚尔顿野火(Loyalton Fire)形成了火积云。而气象专家布林克(Haley Brink)说,它能形成时速超过60英里(近100公里)的火龙卷。火积云通常会在大火或火山上方等,温度急遽上升的地方形成。布林克指出,当火温度升高,卷入烟,火与尘土时,就会在火焰上方产生火龙卷。[2]
蓝旋风
在受控的小型实验中,发现火旋风转变为一种称为蓝旋风的燃烧模式。 产生蓝色漩涡的名称是因为烟灰的产生可以忽略不计,导致消失了典型的火漩涡黄色。蓝色涡旋是部分预混的火焰,位于漩涡破裂气泡的再循环区域中,处于上升状态。蓝色漩涡的火焰长度和燃烧速率小于火焰漩涡的火焰长度和燃烧速率。
影片
参考资料
- ↑ 影/地球的肺在呐喊!巴西出现“火龙卷”网崩溃:别烧了三立新闻网
- ↑ 超罕见大自然火龙 加州野火烧不停出现火龙卷中时新闻网