龍卷風(fēng)：形成、探測與危害

一、龍卷風(fēng)概述

龍卷風(fēng)是一種廣為人知的強(qiáng)大旋風(fēng)，具有極大的威力和破壞力，所到之處常出現(xiàn)房倒樹傾的景象，甚至?xí)碇旅：?。過去，很多人迷信地認(rèn)為龍卷風(fēng)是上天的懲罰、老天爺發(fā)怒的表現(xiàn)。實(shí)際上，龍卷風(fēng)是一種渦旋，空氣繞龍卷的軸快速旋轉(zhuǎn)，受龍卷中心氣壓極度減小的吸引，近地面幾十米厚的一薄層空氣內(nèi)，氣流從四面八方吸入渦旋底部，并隨即變?yōu)槔@軸心向上的渦流。龍卷中的風(fēng)呈氣旋性，其中心氣壓可比周圍氣壓低百分之十。

二、龍卷風(fēng)的形成

龍卷風(fēng)是云層中雷暴的產(chǎn)物，是雷暴巨大能量中的一小部分在很小區(qū)域內(nèi)集中釋放的形式，其形成可分為四個(gè)階段：

1. 大氣的不穩(wěn)定性產(chǎn)生強(qiáng)烈上升氣流，受急流中最大過境氣流影響，上升氣流進(jìn)一步加強(qiáng)。
2. 上升氣流與垂直方向上速度和方向均有切變的風(fēng)相互作用，在對流層中部開始旋轉(zhuǎn)，形成中尺度氣旋。
3. 中尺度氣旋向地面發(fā)展和向上伸展，本身變細(xì)并增強(qiáng)。同時(shí)，氣旋內(nèi)部形成小面積的增強(qiáng)輔合，即初生的龍卷，產(chǎn)生氣旋的過程形成龍卷核心。
4. 龍卷核心中的旋轉(zhuǎn)強(qiáng)度足以使龍卷伸展到地面。當(dāng)發(fā)展的渦旋到達(dá)地面高度時(shí)，地面氣壓急劇下降，地面風(fēng)速急劇上升，形成龍卷。

三、龍卷風(fēng)的探測

龍卷風(fēng)風(fēng)速難以準(zhǔn)確測量，因其發(fā)生至消散時(shí)間短、作用面積小，現(xiàn)有的探測儀器靈敏度不足。多普勒雷達(dá)是較為有效和常用的觀測儀器，它對準(zhǔn)龍卷風(fēng)發(fā)出微波束，微波信號(hào)被龍卷風(fēng)中的碎屑和雨點(diǎn)反射后重被雷達(dá)接收。若龍卷風(fēng)遠(yuǎn)離雷達(dá)，反射回的微波信號(hào)頻率向低頻方向移動(dòng)；若接近雷達(dá)，則向高頻方向移動(dòng)，此現(xiàn)象稱為多普勒頻移。雷達(dá)操作人員通過分析頻移數(shù)據(jù)，可計(jì)算出龍卷風(fēng)的速度和移動(dòng)方向。

四、龍卷風(fēng)的危害

龍卷風(fēng)襲擊突然而猛烈，所產(chǎn)生的風(fēng)是地面上最強(qiáng)的。以1995年美國俄克拉何馬州阿得莫爾市發(fā)生的一場陸龍卷為例，諸如屋頂之類的重物被吹出幾十英里之遠(yuǎn)，大多數(shù)碎片落在陸龍卷通道左側(cè)，按重量有明確降落地帶，較輕的碎片可能飛到300多千米外才落地。在美國，龍卷風(fēng)每年造成的死亡人數(shù)僅次于雷電，對建筑的破壞常是毀滅性的。在強(qiáng)烈龍卷風(fēng)襲擊下，房子屋頂會(huì)像滑翔翼般飛起來，屋頂被卷走后，房子其他部分也會(huì)崩解。因此，建筑房屋時(shí)加強(qiáng)房頂穩(wěn)固性，有助于減少龍卷風(fēng)過境時(shí)的損失。

綜上所述，本文介紹了龍卷風(fēng)的定義、形成奧秘、探測方法及危害。龍卷風(fēng)威力巨大且難以預(yù)測，至今仍無法有效預(yù)防。