【科普閱讀】你不知道的龍捲風

龍捲風，因為與古代神話里從波濤中竄出、騰雲駕霧的東海跤龍很相象而得名，它還有不少的別名，如「龍吸水」、「龍擺尾」、「倒掛龍」等等。龍捲風是大氣中最強烈的渦旋的現象，常發生於夏季的雷雨天氣時，尤以下午至傍晚最為多見，影響範圍雖小，但破壞力極大。龍捲風經過之處，常會發生拔起大樹、掀翻車輛、摧毀建築物等現象，它往往使成片莊稼、成萬株果木瞬間被毀，令交通中斷，房屋倒塌，人畜生命和經濟遭受損失。

　　盛夏將至，雷雨大風天氣日益增多，也意味著龍捲風出現的風險正在增加。那麼，還有那些你不知道的龍捲風常識？

　　1.龍捲風的種類

　　龍捲風是一種強烈的、小範圍的空氣渦旋，它的尺度很小，一般在100米左右，往往是在極不穩定的天氣狀況下由空氣強烈對流運動而產生的，其風力可達12級以上，最強龍捲的地面風速介於110米/秒-200米/秒之間。當龍捲產生時，總有一條直徑從幾十米到幾百米的漏斗狀雲柱從對流云云底盤旋而下。有的能伸達地面，在地面引起災害性的風被稱為龍捲；有的未及地面或未在地面產生災害性風的被稱為空中漏斗；有的伸達水面，被稱為水龍捲。此外，有時嚴重的火情在空氣的溫度和熱能梯度滿足某些條件的情況下，火苗形成一個垂直的漩渦直刺天空形成罕見的火龍捲。

　　2.龍捲風和大風的區別

　　龍捲風一般伴有雷雨，有時也伴有冰雹，從外貌上看，它與一般大風的區別就是路徑要小一些。龍捲風的水平範圍很小，直徑從幾米到幾百米，最大為1千米左右，持續時間一般也僅有幾分鐘，最長不過幾十分鐘，但卻可以造成莊稼、樹木瞬間被毀，交通、通訊中斷，房屋倒塌，人畜傷亡等重大損失。在美國，龍捲風每年造成的死亡人數僅次於雷電，造成的損失非常嚴重。

　　從形成機理上說，龍捲風這種自然現象是雲層中雷暴的產物，具體的說，龍捲風就是雷暴巨大能量中的一小部分在很小的區域內集中釋放的一種形式。龍捲風的形成可以分為四個階段：

　　能產生龍捲風的積雨雲都是巨型積雨雲，在雲-天放電過程中，雲頂的正電量要比雲底的負電量大得多。經雲內閃電中和後則雲底的負電荷不足，攜帶大量正電荷的雲團跟地面形成強大電場。在靜電引力的作用下，攜帶正電荷雲團從雲底向下伸出，攜帶負電荷的空氣從四周匯聚而進行電中和。在積雨雲的底部首先出現一個漏斗雲，其周圍的空氣高速地旋轉。

　　如果雲中的正電量足夠大，漏斗雲會迅速地向地面或水面延伸，當它與地表相接後就形成了龍捲風。龍捲風的雲柱是向下運動的攜帶大量正電荷的雲團氣流，雲柱與地表之間存在著強大的電場，該電場雖然不足以引發閃電，但卻能夠使地面或水面產生很強的負離子流（電子流）。在負離子流的帶動下，空氣迅速上升而形成一個低氣壓區，在大氣壓的作用下四周空氣向低氣壓中心部位匯聚，匯聚來的空氣在負離子流的作用下加速上升，匯聚氣流受地球自轉偏向力的影響，龍捲風發生在北半球則逆時針旋轉，發生在南半球則順時針旋轉。空氣的上述運動，使龍捲風底部的氣壓越來越低，風速也越來越強。

　　3.龍捲風發生的地域和季節特徵

　　在我國，它一般多發生在長江中下游平原地區，平原多於山區，華南地區比較多一些。由於下墊面的關係，大城市裡發生龍捲風的情況幾乎很少看到。龍捲風多發生在春末和夏季，同時，濕度增大也容易造成龍捲風。

　　4.龍捲風的預警預報

　　目前龍捲風預報的主要線索為中等以上強度中氣旋。同時，要密切關注龍捲風產生的背景條件，如不穩定天氣背景、垂直風切變等。由於龍捲風發生至消散的時間很短，影響面積也很小，現有的探測儀器沒有足夠的靈敏度來對它進行準確的觀測。相對來說，多普勒雷達還是比較有效和常用的一種觀測儀器。因為龍捲風往往有一個非常強大的對流母體，它有一個非常明顯的中氣旋特徵，這個尺度一般在2公里~10公里之間，多普勒雷達對此可以很清楚地探測到，雷達操作人員可以通過分析頻移數據，計算出龍捲風的速度和移動方向。當然在有些情況下，識別出中等強度或弱中氣旋就可以發布龍捲風警報。通常與強龍捲相聯繫的中氣旋的特徵可能在龍捲發生前20分鐘~30分鐘出現。

　　有氣象專家曾表示，通過雷達氣象圖像能夠判斷龍捲風和雷暴天氣的大致區域，由於這種天氣的區域分布範圍比較小，在精確定位上還有一些困難。所以氣象部門對這種天氣的監測目前只能達到提前十幾分鐘的水平，因此防護比較困難。

　　也有氣象專家稱「用神出鬼沒來形容龍捲風，一點不為過，在目前的科學技術條件下也難以捕捉。我們很難真正了解它的特性規律，因此更難預報。即使是美國等發達國家，也只能提前幾分鐘預報龍捲風。」

　　在國外，還有通過目擊者的報告來預報龍捲風的途徑，許多有經驗或經過有關培訓的人員會對已經或可能出現的龍捲風情況進行報告，以便政府和群眾能夠更充分地進行應對。

　　5.龍捲風的防備措施

　　在龍捲風多發區，人們要了解一些有關龍捲風的基本常識和防禦措施，比如不要呆在不牢固、容易坍塌的建築物中，要及時躲進地下室等。在野外要遠離龍捲風的路徑範圍，遭遇龍捲風時可以撲倒在地。專家建議，龍捲風來臨之際，如果是在家中，一定要遠離門窗和外圍牆壁，立即躲到比較靠內的房間內，呈蜷伏狀趴下並以臂抱頭，儘可能用床墊或地毯之類的覆蓋物保護身體；如果是在野外，可以觀察龍捲風移動路徑，朝相反方向躲避，或就近尋找低洼地伏地抱頭，公眾躲避時應該遠離大樹、電杆等，以免被砸。同時，決不可在對龍捲風幾乎沒有防禦力的汽車裡躲避。躲避龍捲風最為安全的地方仍是混凝土地下室或半地下室。（來源：中國氣象報）