水龙卷

更新时间:2024-06-17 20:00

水龙卷,俗称龙吸水或龙吊水等,产生在海面或水面。水龙卷(waterspout)是一种偶尔出现在温暖水面上空的龙卷风,它的上端与雷雨云相接,下端直接延伸到水面,一边旋转,一边移动。饱含水气快速旋转的气柱状水龙卷,危险程度不亚于龙卷风,内部风速可超过每小时二百公里。在天气不稳定、对流很强的情况下,或许会出现水龙卷。

简介

龙卷是一种生命史极短的剧烈局地天气现象。它的发生目前国内外尚没有迹象表明能对它作出一个较精确的预报。美国是世界上出现龙卷最多的国家,所以对龙卷的研究处于绝对的领先地位,但是现任美国国家强烈风暴实验室主任Edwin Kessles 教授最近曾说:“我们承认,我们没有办法来减轻龙卷的危险,对龙卷最好的预报措施是你自己的眼睛,这并不是说我们是无助 的,我们还有腿脚。如果发现龙卷来了,就用它们吧!”建筑物没有脚,只好目睹它在龙卷中变成废墟,可见龙卷虽小,危害极大。中国龙卷发生较少,正如本文作者所述,是由中国的特殊地形决定的。Schrock博士在文中论述了龙卷的分布和形成的大地形和大气环流条件,以及提供了一种探测龙卷的线索,在中国国内的各种书籍和文献上尚没有出现过。

龙卷成因

水龙卷是一种偶尔出现在温暖水面上空的龙卷风。实质上这是一种涡旋,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,水流被吸入涡旋的底部,并随即变为绕轴心向上的涡流。 要是有上旋式的陆龙卷向海面移动,行进的过程中也会形成水龙卷。

许多水龙卷形成在离雷雨系统很远的地方,甚至出现在相当晴朗的天气里。水龙卷可以是相当透明,刚形成时,只有经由它在水面形成的不寻常图案才会注意到它之存在。水龙卷能把海上船只和海水吸入空中。更有趣的是1949年南半球的夏天,新西兰下了一场“鱼雨”,鱼从天而降,这就是海龙卷的作用。

首先是空气必须具有高温、高湿。温度高低反映其热能的大小,空气湿度大,一旦发生凝结现象,大量的潜热就释放出来,变成动能、位能;

第二要有旺盛的积雨云。积雨云是强对流的产物,在强对流运动中易形成涡环;

第三是上升气流和下沉气流间的切变要大,也就是说两者气流方向相反,各自的速度要大,才能形成强切变。中国南海很具备产生水龙卷的条件,特别是西沙群岛,在夏秋季水龙卷经常出现。

据不完全统计,全球每年发生的水龙卷近千个。

龙卷特征

龙卷风是一种小型旋转风,直径一般不超过1公里,小的龙卷风直径约25-100米,与直径1千公里的台风相比,看来无足轻重,可是它的风力却比台风大很多,台风最大风速不会超过100米/秒,龙卷风的最大风速可以达到120米/秒。在某些有利环境里,雷暴可能伴有强劲的柱状涡旋,以漏斗云的形态出现,龙卷风根据它发生在陆地还是海上,可分为陆龙卷和水龙卷。

水龙卷的直径一般比陆龙卷略小,其强度较大,维持时间较长,在海上往往是集群出现,1971年7月底一张卫星云图上就显示出有7个水龙卷。水龙卷的移动路径一般为直线,移动速度平均每小时50公里左右;并且一般是垂直向下的,但有时因上空风比地面风大,它的上部会顺气流方向倾斜,一般就可以根据其倾斜方向判断出移动路径,采取措施避开,就可免遭其害。

水龙卷是一种发生在海面或江河湖面上的强对流天气,常发生在夏季的雷雨天气时。水龙卷的范围通常比较小,中心风力很大;持续时间通常几分钟至半个小时。一般不超过1小时。

内部结构

水龙卷内部结构群中最成熟的是“母龙卷气旋”,往下依次是龙卷气旋族、龙卷气旋、龙卷涡旋、龙卷漏斗、吸管涡旋,构成一个完整的家族。

母龙卷气旋是由多个龙卷气旋组成的,它的作用范围在10-20公里,其威力属水龙卷之首;龙卷气旋是由各个龙卷涡旋组成,作用尺度在3-10公里;龙卷涡旋也称小龙卷气旋,是由多个龙卷漏斗组成,作用在1-3公里范围内;龙卷漏斗也是通常所见的漏斗云,它的尺度约为300米,一根漏斗云里,有两个甚至三个以上吸管涡旋,所以也称母涡旋;吸管涡旋是水龙卷群中最年轻的,它的尺度一般不超过30米,但其破坏力却是最大的,有时比台风威力还大,主要是它那涡旋轴范围小气压梯度特别大,压力差可达20百帕以上,为台风内部平均气压差的几百倍甚至上千倍,因此其内部风速极大,多在每秒100米以上,要比台风大几倍,所经之处常能造成极严重的灾害。

典型事例

危害

龙卷风出现最多的地区 美国是世里上出现龙卷风最多的地区,年平均数达430多次。1980—1984年,发生龙卷风总计4500次,年平均这900次。龙卷风造成的损失平均达1亿美元/年。1979年得克萨斯州发生的龙卷风,损失达8亿美元,45人丧生。美国的墨西哥湾沿岸,尤其是佛罗里达半岛以南海面上,是海龙卷风出现最多的地方。1968年8月的8天中,共出现了27个漏斗云,有一天竟出现了8个。有许多水龙卷同时或接连出现在海面 。

1986年11月20/21日夜间,在Wales的西南到东部英吉利海峡的一条宽约200km的回波带中(图1),产生了激烈的天气,有雷暴和大雨。2330GMT左右,Swindon有一陆龙卷,0045GMT左右,Selsey有一水龙卷产生,这二个龙卷造成了范围广大的建筑物的破坏。这些是在向东穿越英格兰和Wales的加深的低气压环流(图2)内观测到的几个中尺度对流现象的例子。

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