Question

美国中部的龙卷风是怎样形成的?那两个风相遇?

Answer 1

龙卷风是在极不稳定天气下由空气强烈对流运动而产生的一种伴随着高速旋转的漏斗状云柱的强风涡旋.其中心附近风速可达100m/s～200m/s,最大300m/s,比台风（产生于海上）近中心最大风速大好几倍.龙卷风的破坏性极强,其经过的地方,常会发生拔起大树、掀翻车辆、摧毁建筑物等现象,甚至把人吸走.2011年5月初,美国南部地区遭遇龙卷风袭击,大量市镇被毁,数百人丧生.5月3日,夏威夷州檀香山海港甚至出现“双龙吸水”的罕见景观.
虽然美国与我国纬度相近,但是龙卷风在美国的发生频率和杀伤力远远超过我国,还有“龙卷风之乡”的别称.
　　为什么龙卷风特别“钟情”美国?
　　伍志方表示,龙卷风的发生需满足一定的有利条件,其中包括需要能够积聚足够的水汽,以及冷暖空气运动产生压迫时释放的不稳定能量,此外还需要一个垂直方向上的风向和风速的强烈变化,气象学上称为“垂直切变”.此外,以冷暖界面为主的天气系统也是形成龙卷风所需要的触发机制.而美国的地理位置、地形特点和气候系统,有利于这些条件的产生.
　　从地图上可以看到,美国东临大西洋,西靠太平洋,南面还有墨西哥湾.由于美国主要处在中纬度,在副热带高压的控制下,来自海洋的三股暖湿空气可以源源不断地向美国大陆输送.大量的水汽从三面沿大气低层流向美国大陆后,与来自高层的落基山脉干燥空气在中部平原地区叠加,就容易产生垂直运动空气柱,导致龙卷风的出现.此外,美国多平原,地势较平坦,也有利于龙卷风的形成和发展.
　　据统计,美国比50年前发生龙卷风的次数至少增加35倍.有科学家认为,这与公路上的汽车数量增多有密切的关系.现在美国公路干线上经常运行的小汽车不下200万辆,卡车60多万辆.每当高速运行的两辆车错车时,就会形成逆时针方向的空气涡旋.数百万辆汽车产生的空气涡旋叠加起来,就会形成一股强大的涡旋.这股强大的涡旋,一旦遇到有利的天气系统和大气温湿条件,也会诱发龙卷风.
龙卷风这种自然现象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.
　　龙卷风常发生于夏季的雷雨天气时,尤以下午至傍晚最为多见.袭击范围小,龙卷风的直径一般在十几米到数百米之间.龙卷风的生存时间一般只有几分钟,最长也不超过数小时.风力特别大,在中心附近的风速可达100-200米/秒.破坏力极强,龙卷风经过的地方,常会发生拔起大树、掀翻车辆、摧毁建筑物等现象,有时把人吸走,危害十分严重.
　北美大平原地区是地球上龙卷风生成最为有利的环境.根据报导统计显示,世界上有75%的龙卷风发生在美国（每年约800~1100个）,另5%则侵袭了加拿大.大多数的龙卷风发生在春季的洛矶山脉东侧.墨西哥湾沿岸各州龙卷风季节从早春开始.每年4、5月间,龙卷风出现数目最高,多发生於德克萨斯州、奥克拉荷马州、堪萨斯州、内布拉斯加州、达科他州等地（这一带称为「龙卷风小径」）.5至8月间,中西部、大平原北部、大湖区等地出现龙卷风的频率最高.晚秋期间,墨西哥湾沿岸又是龙卷风出现频率最高的地方.有些飓风登陆时,在暴风雨中会产生较微弱但为数甚多的龙卷风.在大部分地区,白天最温暖的时刻,龙卷风最为普遍,因为当时地表空气被加热而变得最不稳定；在大平原区及中西部平原,大多数龙卷风发生在午後到傍晚这段时间里；在湾区各州,龙卷风在白天或夜间都有可能发生.