龙卷风是怎样形成的?具体的原理是什么?
一、龙卷风形成原因
由于小范围的空气涡旋，是在不稳定的天气条件下，由空气强烈对流运动产生。
龙卷风则是中尺度的气流不稳定性造成的，其平均直径为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，一般有1～2公里。
二、龙卷风形成原理
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，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。
扩展资料
美国的龙卷风多的原因：
美国的龙卷风不仅数量多，而且强度大，被称之为“龙卷之乡”。这主要是和美国的地理位置、气候条件以及大气环流特征有关。美国东濒大西洋，西靠太平洋，南面又有墨西哥湾，大量的水汽不断从东、西、南面流向美国大陆。
美国主要处在中纬度，春夏季常受副热带高压控制，即使在秋冬季，也常受其边缘影响。在副高南部和西部是偏东和东南气流最活跃的地方，它把大西洋和墨西哥湾的大量暖湿空气源源不断向美国大陆输送，这是产生雷雨云的充分条件。雷雨云不断地强烈发展，龙卷风就伴随而来。
参考资料来源：百度百科-龙卷风
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。
龙卷风是一种伴随着高速旋转的漏斗状云柱的强风涡旋。龙卷风中心附近风速可达100m/s～200m/s，最大300m/s，比台风近中心最大风速大好几倍。中心气压很低，一般可低至400hPa，最低可达200hPa。它具有很大的吸吮作用，可把海(湖)水吸离海(湖)面，形成水柱，然后同云相接，俗称“龙取水”。由于龙卷风内部空气极为稀薄，导致温度急剧降低，促使水汽迅速凝结，这是形成漏斗云柱的重要原因。漏斗云柱的直径，平均只有250m左右。龙卷风产生于强烈不稳定的积雨云中。它的形成与暖湿空气强烈上升、冷空气南下、地形作用等有关。它的生命史短暂，一般维持十几分钟到一二小时，但其破坏力惊人，能把大树连根拔起，建筑物吹倒，或把部分地面物卷至空中。江苏省每年几乎都有龙卷风发生，但发生的地点没有明显规律。出现的时间，一般在六七月间，有时也发生在8月上、中旬。
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。
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
龙卷风的防范措施
(1) 在家时，务必远离门、窗和房屋的外围墙壁，躲到与龙卷风方向相反的墙壁或小房间内抱头蹲下。躲避龙卷风最安全的地方是地下室或半地下室。
(2) 在电杆倒、房屋塌的紧急情况下，应及时切断电源，以防止电击人体或引起火灾。
(3) 在野外遇龙卷风时，应就近寻找低洼地伏于地面，但要远离大树、电杆，以免被砸、被压和触电。
(4) 汽车外出遇到龙卷风时，千万不能开车躲避，也不要在汽车中躲避，因为汽车对龙卷风几乎没有防御能力，应立即离开汽车，到低洼地躲避。
在1999年5月27日，美国得克萨斯州中部，包括首府奥斯汀在内的 4个县遭受特大龙卷风袭击，造成至少32人死亡，数十人受伤。据报道，在离奥斯汀市北部40英里的贾雷尔镇，有50多所房屋倒塌，已有30多人在龙卷风丧生。遭到破坏的地区长达 1英里，宽200码。这是继5月13日迈阿密市遭龙卷风袭击之后，美国又一遭受龙卷风的地区。
一般情况下，龙卷风是一种气旋。它在接触地面时，直径在几米到1公里不等，平均在几百米。龙卷风影响范围从数米到几十上百公里，所到之处万物遭劫。龙卷风漏斗状中心由吸起的尘土和凝聚的水气组成可见的“龙嘴”。在海洋上，尤其是在热带，类似的景象在发生称为海上龙卷风。
大多数龙卷风在北半球是逆时针旋转，在南半球是顺时针，也有例外情况。卷风形成的确切机理仍在研究中，一般认为是与大气的剧烈活动有关。
从19世纪以来，天气预报的准确性大大提高，气象雷达能够监测到龙卷风、飓风等各种灾害风暴。
龙卷风通常是极其快速的，每秒钟100米的风速不足为奇，甚至达到每秒钟175米以上，比12级台风还要大五、六倍。风的范围很小，一般直径只有25~100米，只在极少数的情况下直径才达到一公里以上；从发生到消失只有几分种，最多几个小时。
龙卷风的力气也是很大的。1956年9有24日上海曾发生过一次龙卷风，它轻而易举地把一个22万斤重的大储油桶“举”到15米高的高空，再甩到120米以外的地方。
龙卷风在美国又叫旋风，是常见的自然现象。旋风的破坏力往往超过地震。
1879年5月30日下午4时，在堪萨斯州北方的上空有两块又黑又浓的乌云合并在一起。15分钟后在云层下端产生了旋涡。旋涡迅速增长，变成一根顶天立地的巨大风柱，在三个小时内像一条孽龙似的在整个州内胡作非为，所到之处无一幸免。但是，最奇怪的事是发生在刚开始的时候，龙卷风旋涡横过一条小河，遇上了一座峭壁，显然是无法超过这个障碍物，旋涡便折抽西进，那边恰巧有一座新造的75米长的铁路桥。龙卷风旋涡竟将它从石桥墩上“拔”起，把它扭了几扭然后抛到水中。
龙卷风的探测
龙卷风长期以来一直是个谜，正是因为这个理由，所以有必要去了解它。龙卷风的袭击突然而猛烈，产生的风是地面最强的。由于它的出现和分散都十分突然，所以很难对它进行有效的观测。
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。
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。
龙吸水：龙卷风的别名。龙卷风，因为与古代神话里从波涛中窜出、腾云驾雾的东海跤龙很相象而得名，它还有不少的别名，如“龙吸水”、“龙摆尾”、“倒挂龙”等等。
龙卷风的特点
龙卷风是大气中最强烈的涡旋现象，影响范围虽小，但破坏力极大。它往往使成片庄稼、成万株果木瞬间被毁，令交通中断，房屋倒塌，人畜生命遭受损失。龙卷风的水平范围很小，直径从几米到几百米，平均为250米左右，最大为1千米左右。在空中直径可有几千米，最大有10千米。极大风速每小时可达150千米至450千米，龙卷风持续时间，一般仅几分钟，最长不过几十分钟，但造成的灾害很严重。
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。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。
2020-09-17 · 每天多一点知道
百度知道日报
一提起龙卷风，很多人脑海中出现的第一印象就是“破坏力强”。其实龙卷风虽然破坏力大，但是它所波及的范围却不是很广，其本质上是一种涡旋，形状如漏斗，风速极快，破坏力巨大。在龙卷风的中心，气压可以比周围的气压低百分之十。龙卷风的出现和消失都比较突然，现在人们还很难准确地进行预报。
龙卷风出现时，其上端和雷雨云相连接，下端则比较多变，有的龙卷风下端是悬在空中的，有的龙卷风下端则直接延伸到了水面或者地面。龙卷风最显著的特点是旋转着前进，远远看去，它非常像一条飞在空中的巨蟒，晃晃悠悠，给人带来强烈的视觉震撼。当龙卷风发生在海上的时候，就会出现“龙吸水”的奇景，这种情况下的龙卷风被称为水龙卷或者海龙卷；而出现在陆地上的龙卷风，则会将大量的沙尘、树木以及房屋等卷到高空，被称为“陆龙卷”。
龙卷风的生成时间一般都非常短暂，短的几分钟，最长也不会超过数小时。在龙卷风经过的地方，高速旋转的气流会将大树连根拔起，将车辆掀翻甚至“搬运”到空中，摧毁沿途的建筑物，甚至有时候将人吸进去，造成巨大的伤亡。有记录以来，最为致命的龙卷风发生在1925年的美国，那次巨大的龙卷风跨越了美国密苏里州东南部、伊利诺伊州南部和印第安纳州北部，导致695人死亡。
那么龙卷风是怎么形成的呢？其实我们经常会在操场上看到这样一种天气现象：当一阵风刮来的时候，操场中间会突然出现一个气流涡旋，它会卷起地上的树叶，旋转着上升，过一会又会慢慢地落下来，突然就消失了。这种现象就是很小尺度的不稳定气流造成的，假如这种小尺度气流演变为中尺度气流，就会形成龙卷风。
由于大气的不稳定性，局部地区产生了强烈的上升气流，再加上急流中的最大过境气流的影响，它被进一步加强。然后上升气流和在垂直方向上速度和方向都有切边的风相互作用，其在对流层的中部开始旋转，继而形成了中尺度气旋。随着中尺度气旋开始向上和向下延伸，它变得越来越细长，强度也越来越大。与此同时，其会有一个出生的龙卷在气旋内部形成，充当龙卷风的核心。
龙卷核心中的旋转和气旋中的不同，它的非常大，足够使龙卷一直延伸到地面。当发展的漩涡延伸到地面高度时，地面的气压会迅速下降，风速也会随之急剧上升，最终龙卷风也就形成了。
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龙卷风是一种高速回旋的空气柱，在暴风中似漏斗状的云，自天空延伸到地面。
它们会横扫经过的地方，造成生命财产的重大损伤。
因为其巨大的破坏力，为此有很多针对这钟天然灾害的研究。但对它形成的原因，仍有许多未解之谜。
一个龙卷风成形的条件，未必能让另一个龙卷风也成形。至今人类也还不能在实验室中重现龙卷风形成的过程。
但好在通过对于龙卷风大量的观测和研究，我们对龙卷风也有所了解。比如说怎么辨认龙卷风在空中酝酿的征兆。
龙卷风的前兆是雷雨，但不是每次雷雨后都有龙卷风。形成龙卷风，需要一个充满能量、巨大的「超级雷雨胞」。
这样一个「超级雷雨胞」，在15000米以上的高空中产生，会带来强风、大冰雹，有时甚至会有暴雨、大闪电等。这就是孕育龙卷风的基本需求。
但还要再满足一些特定条件，那些我们可以测量、察觉到，帮助我们预测龙卷风的指标。
「上升气流」是首要条件。
任何风暴形成前，水气都会先凝结，这是制造云的过程之一。
水汽凝结时会放出热量，热量会变成推动庞大上升气流的能量。
水气凝结越多，就会制造越大的积雨云，又会推动更多上升气流。
在超级雷雨胞中，这些的空气变得特别有力。空气上升后可能会改变方向，开始快速移动。
最后在云的底部，如果水气够的话，会发展成巨大的「云底」，从而为龙卷风的形成提供足够的能量。
当一切就绪，云团中心会形成涡流，再发展成向上吸引的巨大管状旋风。我们称为「中气旋」。
外面的干冷下沉空气，开始从中气旋的后方卷入，形成所谓的「后侧下沉气流」。
中气旋里外强烈的温差造成的不稳定气流，进一步助长了龙卷风壮大。
之后中气旋底部会收紧，风速因此增加。
如果，我是说如果，这个漏斗状的气旋往下移，接触到雷雨胞下层潮湿丰沛的云底，就会吸收云底变成快速旋转的云墙，最后再向下触及地面。
一旦这道快速旋转的云柱碰触到地面，就成了「龙卷风」。
龙卷风大多小又短命，风速约每小时20到40公里，但有些风速可达每小时70公里，而且维持一个小时左右。
龙卷风远观虽然很美但近观却恐怖，尤其是当你本人或你家在它的行进路线上时。这时候没有一个人会想看到接下来的后果。
和万事万物一样，龙卷风也有消失的时候。
当温差消失、各项条件趋于稳定，或是空气中的湿度降低，雷雨胞能量耗尽，龙卷风就会慢慢消散。直到下一次的时机成熟！
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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。
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