龙卷风是怎么来的。为什么有那么大的威力？出现了要什么时候才会停呢？

Question

如题所述

Answer 1

龙卷风是一种涡旋：空气绕龙卷的轴快速旋转，受龙卷中心气压极度减小的吸引，近地面几十米厚的一薄层空气内，气流被从四面八方吸入涡旋的底部。并随即变为绕轴心向上的涡流，龙卷中的风总是气旋性的，其中心的气压可以比周围气压低百分之十。

龙卷风的形成

龙卷风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：
（1）大气的不稳定性产生强烈的上升气流，由于急流中的最大过境气流的影响，它被进一步加强。
（2）由于与在垂直方向上速度和方向均有切变的风相互作用，上升气流在对流层的中部开始旋转，形成中尺度气旋。
（3）随着中尺度气旋向地面发展和向上伸展，它本身变细并增强。同时，一个小面积的增强辅合，即初生的龙卷在气旋内部形成，产生气旋的同样过程，形成龙卷核心。
（4）龙卷核心中的旋转与气旋中的不同，它的强度足以使龙卷一直伸展到地面。当发展的涡旋到达地面高度时，地面气压急剧下降，地面风速急剧上升，形成龙卷。

龙卷风的探测

龙卷风的风速究竟有多大？没有人真正知道，因为龙卷风发生至消散的时间短，作用面积很小，以至于现有的探测仪器没有足够的灵敏度来对龙卷风进行准确的观测。相对来说，多普勒雷达是比较有效和常用的一种观测仪器。多普勒雷达对准龙卷风发出的微波束，微波信号被龙卷风中的碎屑和雨点反射后重被雷达接收。如果龙卷风远离雷达而去，反射回的微波信号频率将向低频方向移动；反之，如果龙卷风越来越接近雷达，则反射回的信号将向高频方向移动。这种现象被称为多普勒频移。接收到信号后，雷达操作人员就可以通过分析频移数据，计算出龙卷风的速度和移动方向。

龙卷风的危害

1995年在美国俄克拉何马州阿得莫尔市发生的一场陆龙卷,诸如屋顶之类的重物被吹出几十英里之远。大多数碎片落在陆龙卷通道的左侧，按重量不等常常有很明确的降落地带。较轻的碎片可能会飞到300多千米外才落地。
龙卷的袭击突然而猛烈，产生的风是地面上最强的。在美国，龙卷风每年造成的死亡人数仅次于雷电。它对建筑的破坏也相当严重，经常是毁灭性的。
在强烈龙卷风的袭击下，房子屋顶会像滑翔翼般飞起来。一旦屋顶被卷走后，房子的其他部分也会跟着崩解。因此，建筑房屋时，如果能加强房顶的稳固性，将有助于防止龙卷风过境时造成巨大损失。

参考资料：www.nju.edu.cn

Answer 2

我们知道，龙卷风是一个猛烈旋转着的圆形空气柱，它的上端与雷雨云相接，下端有的悬在半空中，有的直接延伸到地面或水面，一边旋转，一边向前移动。发生在海上，犹如“龙吸水”的现象，称为“水龙卷”；出现在陆上，卷扬尘土，卷走房屋、树木等的龙卷，称为“陆龙卷”。
大自然里的龙卷风诞生在雷雨云里。在雷雨云里，空气扰动十分厉害，上下温差悬殊。在地面，气温是摄氏二十几度，越往高空，温度越低。在积雨云顶部八千多米的高空，温度低到摄氏零下三十几度。这样，上面冷的气流急速下降，下面热的空气猛烈上升。上升气流到达高空时，如果遇到很大的水平方向的风，就会迫使上升气流“倒挂”(向下旋转运动)。由于上层空气交替扰动，产生旋转作用，形成许多小涡旋。这些小涡旋逐渐扩大。上下激荡越发强烈，终于形成大涡旋。大涡旋先是绕水平轴旋转，形成了一个呈水平方向的空气旋转柱。然后，这个空气旋转柱的两端渐渐弯曲，并且从云底慢慢垂了下来。对积雨云前进的方向来说，从左边伸出云体的叫“左龙卷”，从右边伸出云体的叫“右龙卷”；前者顺时针旋转，后者反时针旋转。伸到地面的一般是右龙卷，左龙卷伸下来的机会不多。

另外，龙卷风也容易在两条飑线的交点上发生。飑线经常出现在炎热季节强冷空气的最“前哨”。

毁灭性的龙卷风的威力是如此之大，其主要是两个因素：一、龙卷风的风速可以升得非常高；二、龙卷风内部气压很低。

一般的龙卷风的范围小，直径平均为200-300米；直径最小的不过几十米，只有极少数直径大的才达到1000米以上。它的寿命也很短促，往往只有几分钟到几十分钟，最多不超过几小时。其移动速度平均每秒15米，最快的可达70米；移动路径的长度大多在10公里左右，短的只有几十米，长的可达几百公里以上。它造成破坏的地面宽度，一般只有l-2公里。

但龙卷风的脾气极其粗暴。在它所到之处，吼声如雷，强的好像飞机机群在低空掠过。这可能是由于涡旋的某些部分风速超过声速，因而产生小振幅的冲击波。龙卷风里的风速究竞有多大？人们还无法测定，因为任何风速计都经受不住它的摧毁。一般情况，风速可能在每秒50-150米，极端情况下，甚至达到每秒300米或超过声速。

超声速的风能，可产生无穷的威力。1896年，美国圣路易斯的龙卷风夹带的松木棍竟把一厘米厚的钢板击穿11919年发生在美国明尼斯达州的一次龙卷风，使一根细草茎刺穿一块厚木板；而一片三叶草的叶子竟象楔子一样，被深深嵌入了泥墙中。不过，龙卷风中心的风速很小，甚至无风，这和台风眼中的情况很相似。

为更可怕的是龙卷内部的低气压。这种低气压可以低到400毫巴，甚至200毫巴，而一个标准大气压是1013毫巴。所以，在龙卷风扫过的地方，犹如一个特殊的吸泵一样，往往把它所触及的水和沙尘、树木等吸卷而起，形成高大的柱体，这就是过去人们所说的“龙倒挂”或“龙吸水”。当龙卷风把陆地上某种有颜色的物质或其他物质及海里的鱼类卷到高空，移到某地再随暴雨降到地面，就形成“鱼雨”、“血雨”、“谷雨”、“钱雨”了。

当龙卷风扫过建筑物顶部或车辆时，由于它的内部气压极低，造成建筑物或车辆内外强烈的气压差，倾刻间就会使建筑物或交通车辆发生“爆炸”。如果龙卷风的爆炸作用和巨大风力共同施展威力，那么它们所产生的破坏和损失将是极端严重的。

但是，在通常的情况下，如果龙卷风经过居民点，天空中便飞舞着砖瓦、断木等碎物，因风速很大也能使人、畜伤亡，并将树木和电线杆砸成窟窿。就是一粒粒的小石子，也宛如枪弹似的，能穿过玻璃而不使它粉碎。

由于龙卷风的发生与强烈雷暴的出现密切相关，所以龙卷风一般在暖季出现。但在没有雷暴的寒冷季节里，只要具备强烈对流的条件，也是可以出现龙卷风的。

龙卷风在白天、夜间都能生成，但大部分发生在午后。有时，同时有几个龙卷一起出现。

从火山爆发和大火灾产生的烟和水蒸汽中，也可能诞生龙卷风。这种龙卷风称为火龙卷或烟龙卷。