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龙卷风是如何形成的?

来源:中国数字科技馆

龙卷风;龙卷风的形成

  东东从没有亲眼见过龙卷风,但他从电视上看过一些影片,大多数都有科幻的成分,那些被掀起的屋顶,被连根拔起的树木,半空中狂旋的像冰淇淋蛋筒般的形状,却远没有冰淇淋那么可爱的“巨风怪兽”正朝着他呼啸而来,东东吓得想跑,却怎么也跑不动。这样的一种可怕景象在东东挣扎了一阵后消失了。

  原来这是东东的一个梦。

  但东东这个孩子,即使被这样的噩梦吓醒了,他好像也很快缓过来了。空旷平静的地面怎么突然就产生了这么大的龙卷风呢?东东已经开始思考起来这个问题,不仅是对他为何会做这样一个梦的好奇,更是对真正的自然界的好奇。

  龙卷风究竟是怎样形成的?让我们先抛开梦的问题,看一看真正的龙卷风为什么会出现吧。

  其实龙卷风并不是一下子就出现的,有一个积聚的过程。它通常由雷暴开始,在一千万米的高空,雷暴产生了强烈的巨风、闪电、冰雹甚至洪水等现象,这是孕育龙卷风的气象。高空中的水蒸汽冷凝到一定程度,就会形成暴风雨,这会引起上升的空气气流。这些上升的气流不会很听话的沿着一条线走,它们在上升的过程中会遇到很多影响,比如周围的风和乱流等。这使得上升的气流在上升过程中开始旋转起来,形成旋涡一般的气流,我们称为“气旋”。形成到这里的气旋是中度的气旋,称为“中气旋”。随着中气旋向地面发展和向上伸展,它本身变得更细而且能量增强。同时在小范围内,还有一个小的能量增强,于是在气旋内部,开始形成初级龙卷了,这是龙卷风的核心。初级龙卷和气旋的旋转不是一模一样的,它们有速度差异、能量差异等等。它们就一直旋转旋转,并不断向地面和上方延伸,一旦它接触地面,地面的气压会急剧下降,地面风速急剧上升,最终形成龙卷风。

  大部分的龙卷风都比较小,并且存在的时间不长。龙卷风通常是极其快速的,每秒钟风速在50~150米,也有很少的每秒钟超过150米的。龙卷风一般直径只有25~100米。它们有的可以行进很远比如十几公里,有的则行进的很短,可能只有几十米。大多数龙卷风在北半球是逆时针旋转,在南半球是顺时针,但也有例外。

  大约在几分钟或几个小时后,当温差消失,内部更加稳定,空气中的水蒸气被耗干后,龙卷风的寿命也就差不多了,这时候它们就会消失了。尽管它们不能造成长时间的破坏,但一旦被龙卷风接触,几乎是满目疮痍的景象,它的破坏力是不容小视的。

  东东想,还好不是真的遇见了龙卷风……

  作者 朱雅文

本文来自:中国数字科技馆
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