所过之处一切尽毁,来去匆匆的龙卷风怎么形成的?能否提前预报?
如果你不是生活在江苏、广东等龙卷风相对多发地区,那么你最早认识龙卷风一定是通过一部家喻户晓的动画片《绿野仙踪》。
故事中的小女孩就是因为一场突如其来的龙卷风而被卷走了,之后被龙卷风带到了一个神奇的地方,结识了几个小伙伴,开始以回到家乡为目标踏上了一场冒险之旅。《绿野仙踪》是第一部真正意义上的美国童话,而美国恰恰是龙卷风的故乡。
你可能不会相信,在美国全境,平均每天发生龙卷风的次数达到了5次,而每年发生的龙卷风事件最多可以达到2000多次,当然了,并不是每一次的龙卷风都是灾难性的,否则美国也就不是一个适宜人类居住的地方了。相比美国而言,我国的龙卷风发生率要低得多,大小级别的龙卷风加在一起,每年也不过发生三四十次。
在过往的50年时间里,在我国境内发生过的足以造成灾难的强龙卷风次数不超过150次。
虽然我国并不是一个龙卷风多发的国家,但有时也会有意外发生,比如在2020年的8月9日,内蒙古便出现了一次强龙卷风的袭击,当时的风柱有百米之高,上百顶蒙古包被吹飞,此外还有数十人在灾难中受到不同程度的伤害。那么龙卷风的威力到底有多大呢?真的能像童话中所描述的那样把房子卷起带走吗?让我们先来了解一下一般关于风力以及风速的等级划分。
一般而言,风力等级可以划分为12个不同的级别,级别越大,则风力越大,一般我们在天气预报中听到的五六级大风会导致树木的剧烈摇晃,有时一些扎根不稳的树木也会因此而被吹倒,而6级强风的风速最高为13.8m/s。
6级强风还不足以造成灾害,可风力一旦到达10级,那就可以将树木连根拔起,甚至会给房屋造成较大的损害,而10级狂风的风速最高为28.4m/s。
而12级风则能够给人类的生命和财产安全造成巨大的伤害,它的最大风速为36.9m/s。后来,气象部门又将12级以上的台风补充到了17级,而这最高标准的风速达到了56.1m/s以上。17级台风的破坏力是不言而喻的,所以我们无须赘述,现在我们可以回过头来看一看龙卷风了,龙卷风的风速是多少呢?龙卷风的风速最低也在30m/s以上,超过了十级狂风的风速,而目前已知的龙卷风最高风速达到了130m/s,这个数字远超过了17级台风的风速。现在我们已经不需要过多的语言来描述龙卷风的威力了,掀翻汽车、摧毁房屋,这都是家常便饭。
龙卷风威力巨大,它是怎么形成的呢?和其它的天气现象一样,龙卷风的本质也是一种大气运动。
简单一点来讲吧,当一股温度较高的气流因为某种原因开始急速上升时,它会与高空的冷空气发生作用,于是冷空气下行,此时就产生了对流,在对流的作用之下,热空气开始围绕下行的冷空气做螺旋式上升,于是一股气旋形成了,这股气旋会逐渐向上下两端发展并逐渐收窄,由于气旋在向两端发展的过程中变得越来越细,所以旋转的速度自然也就越来越快,在气旋与地面接触之后,由于气压迅速下降,所以速度也急剧增加,至此,威力巨大的龙卷风就形成了。
如果你问一开始温度较高的气流为何会急速上升,这就比较复杂了,我们只能简单理解为大气因为某种未知的原因而出现失衡。
了解了龙卷风形成的过程,我们也就知道了要提前预报龙卷风是非常困难的。
首先,龙卷风形成的初始原因极度复杂,很难提前预知。其次,龙卷风一旦开始形成,速度很快,整个形成、发展,直到消失的过程通常只有几个小时,令人来不及反应。那么既然龙卷风难以提前预报,我们是不是能够通过观测来及时发现龙卷风并且进行预警呢?
这也不太容易,因为龙卷风不像台风,台风很大,通过卫星便可以进行监测,而龙卷风很小,即使是个头很大的龙卷风,直径也不会超过一公里,所以如果观测站不是十分密集的话,很难发现它。所以,像美国这样的龙卷风故乡,他们会通过经验以及有限的气象资料对龙卷风的发生进行人为预测,只可惜预测的失败率一般都在百分之七八十。