介绍
龙卷风是一个列的强烈旋转风开发在一个云和与地面接触。龙卷风,或歪曲事实的人有时也被称为,最常发生在春季和夏季雷暴。他们可以生成已知地球上最猛烈的风。风速在每小时300英里(500公里)一直以极端事件。风的大小能造成巨大的破坏和伤亡惨重。从飞扬的瓦砾残片和崩溃的结构损伤经常发生。大多数龙卷风,然而,相对较弱的事件发生在人烟稀少的地区,造成轻微的损伤。更多信息和媒体,看到的文章风暴和天气。
龙卷风发生和分布
全球发生
龙卷风已报告在所有大陆除外南极洲。他们是最常见的在中纬度大陆(20°至60°)北半球和南半球。在这些地区极低的冷空气遇到温暖的热带空气,经常产生雷暴。在那些雷暴龙卷风可能发展。
的联合王国每土地大小的龙卷风最多。平均约33龙卷风每年报告。然而,大多数都是弱。在绝对数字,美国到目前为止最龙卷风。每年超过1000人已报告自1990年以来每年。这个国家也有最暴力的龙卷风,每年约有10到20。龙卷风的美国以外的强度是非常罕见的。加拿大报告数量第二大的龙卷风,每年大约80到100。在大约20个龙卷风澳大利亚每年,但实际数字可能更高。许多风暴发生在无人居住的地区,因此任何龙卷风产生不记录。
并非所有国家保持良好的龙卷风记录。因此,专家们很难估计全球龙卷风的频率。保险记录显示,龙卷风造成重大损失在欧洲、印度、日本、南非和澳大利亚。罕见但致命的龙卷风发生在许多其他国家,包括孟加拉国、中国、和阿根廷。很少有龙卷风的报道来自北极或赤道的热带地区。
大多数龙卷风在春季和夏季开发(看到季节)。然而,龙卷风出现今年的每一天。他们可以发生在任何时候,但是他们是最频繁的从午后到傍晚。龙卷风出现峰值在下午晚些时候到傍晚。它需要时间太阳加热地面和空气含量越低,从而形成雷暴。很少有报道的时期就在日出时大气往往是非常稳定的。
美国
龙卷风发生在美国的每一个州。然而,他们最频繁和暴力在美国的中心部分。德州最龙卷风的报道,每年平均约125。龙卷风的状态是部分巷,从西德克萨斯东北延伸至西部和中部俄克拉荷马州和堪萨斯州和内布拉斯加州的大部分地区。
另一个地区,经常看到龙卷风是爱荷华州东部,伊利诺斯州、印第安纳州、俄亥俄州西部,南部部分威斯康星州和密歇根州,肯塔基州的北部。这个地区有龙卷风少于龙卷风巷。然而,龙卷风确实有一些已知的最强。这个区域也被几家大型龙卷风爆发。当几个龙卷风爆发形成相同的天气系统。墨西哥湾状态下东德克萨斯州中部佛罗里达州许多薄弱的龙卷风和爆发。与海湾国家也经历许多龙卷风飓风。
龙卷风爆发进行分类根据龙卷风的报道。小爆发是6到9龙卷风,媒介是10到19岁,和一个大20多个龙卷风。爆发也分类根据区域受到影响。在当地爆发一个或只影响一个州的一部分。在地区爆发两个或三个州包含所有或几乎所有的龙卷风。在许多州在全国爆发的龙卷风。
龙卷风的形成
龙卷风可能发生无论条件有利的发展强烈的雷暴。这样的风暴通常开始在凉爽、干燥的空气移动在一层湿润、温暖的空气附近地球的表面。碰撞的氛围变得不稳定的空气不同的温度和湿度。随着热空气上升,巨大的云通常与暴风雨和龙卷风形成有关。(另请参阅天气。)
大多数龙卷风时形成一个强大的上升气流(一个向上当前空气)旋转成一个漩涡状的列的空气。增加风速和风向的变化导致上升气流从水平到垂直之间的转变。由此产生的上升气流的旋转列称为中气旋。这也许是6到12英里直径(10到20公里)。流入热空气在低端的上升气流使空气加速上升和垂直延伸。“垂直拉伸通常会引起中气旋缩小直径约1到4英里(2到6公里)。当这发生时,中气旋旋转得更快,进而加强风进入。在这种方式中,中气旋生长在力量。
漩涡核心可以到达地球的表面,换句话说,龙卷风可以表格一旦建立中气旋。大多数中气旋并不产生龙卷风。在做的一个小地区的流入增加空气和拉伸中气旋的发展。研究人员不知道为什么这有时发生风暴。增强的自旋离地面几英里开始,然后迅速建立下行。旋转是足够强大的龙卷风核心形成和扩展到几十英里的内表面。
为核心的接近地面时,表面摩擦减缓了旋转运动。表面摩擦也限制了气流的速度为核心的基础。同时,父母风暴的强烈上升气流阻止足够的空气填充的核心。的空气压力在核心因此低于核心外的压力在同一高度。随后,一个冷凝漏斗(漏斗云)形式,可能达到地面。
物理特性的龙卷风
风
风在龙卷风几乎总是气旋。也就是说,他们在北半球逆时针方向转,时针在南半球。旋转方向是间接由于地球的自转,在控制结构中扮演重要角色的所有大规模的天气系统。在一些情况下,极端风速可能发生龙卷风。科学家记录了风速最快在1999年一场龙卷风,在俄克拉荷马城的郊区,俄克拉何马州。它测量每小时318英里(约合每小时512公里)。
漏斗云
龙卷风通常是由独特的漏斗形是可见的云。通常称为凝结漏斗,漏斗云是一个锥形列向下延伸的水滴父云的基础。通常混合着尘埃和碎片从地球表面。漏斗云可能存在但不可见的,因为重雨。在龙卷风中,大小和形状的漏斗云可能会发生变化。这是因为发生在风的强度变化,流入空气的含水量,地上的属性。频繁的冷凝漏斗扩展父云却在地上。一般来说,越是潮湿的空气和强烈的龙卷风,漏斗云越大。
漏斗云通常只占用最内层的龙卷风的核心。通常,其直径只有十分之一的整体龙卷风循环。事实上,龙卷风会发生没有漏斗云存在。漏斗云的长度范围从几十英尺到几英里(几十米到几公里)。它可以跨越几英尺直径数百英尺(几米到数百米)。通常锥形漏斗云疲弱的龙卷风。强大的龙卷风和暴力形成的短,广泛,柱柱。长,绳子管水平减弱,龙卷风死亡很常见。
持续时间
龙卷风的寿命是其强度直接相关。更强烈的龙卷风往往持续时间更长。平均而言,龙卷风在地上大约15分钟。然而,这个值是误导,因为平均权重的罕见但长寿猛烈的龙卷风。大多数龙卷风是弱,平均只有两到三分钟。强大的龙卷风的典型一生大约8分钟,而对于暴力事件约25分钟。在特殊情况下,暴力事件会持续三个多小时。
速度和方向
产生雷暴的运动决定了龙卷风的运动。龙卷风移动平均的速度大约27至29英里每小时(43 47公里每小时)。然而,一些仍几乎静止不动的,而其他人则旅行超过55英里每小时(88英里/公里)。
中层winds-2 6英里(3 - 10公里)在很大程度上决定风暴的方向运动。这些风往往从西或西南在北半球。因此,大多数龙卷风(约80%)来自西或西南向东或东北移动。龙卷风从西北到东南约5%的时间。许多与飓风有关的龙卷风有东向西旅行,有一些大平原和中西部龙卷风。在南半球,风暴(因此龙卷风)倾向于从西方转移或西北东部和东南部。
龙卷风龙卷风,龙卷风的家庭,长期龙卷风
大约90%的龙卷风与雷暴有关。本协会占许多弱,几乎所有强和猛烈的龙卷风。另外10%的龙卷风与快速增长的积云。这些几乎都是脆弱和短暂的。
典型的tornado-producing雷暴持续两三个小时。它通常会产生一个或两个相对短暂的龙卷风。的时间在龙卷风最有可能形成可能只持续几十分钟。然而,在极少数情况下暴风雨可能产生龙卷风风暴,是稳定和长寿。龙卷风风暴是一个集中的核心旋转在龙卷风的风暴。龙卷风风暴的强度通常的闪烁,创造一系列的龙卷风。这产生了被称为一个龙卷风的家庭。龙卷风通常有两个或三个成员的家庭,尽管他们可以更大。
在非常罕见的情况下,龙卷风风暴的强度几乎仍将持续几个小时。在这种情况下,它可能会形成一个单一,长期大面积破坏异常的龙卷风。这是被称为长期龙卷风。长期龙卷风很难区分龙卷风的家庭。
龙卷风强度范围
气象学家无法直接从测量风速估计龙卷风强度,因为他们使用的工具不能够承受这样的大风。相反,专家分析结构损伤。然后他们匹配损失等所需的风速产生破坏。这种方法允许专家分配规模龙卷风特定的值。
日本美国气象学家t·西奥多Fujita提出Fujita规模来衡量龙卷风强度在1971年。2004年主要大气研究人员和龙卷风预报进行了一系列的改进。改名为增强Fujita规模或EF-Scale,该方法被用于2007年。它保留了许多特性的原始规模但提供更精确。科学家们还评估以前的龙卷风和EF值分配给他们。
分类使用EF-Scale龙卷风,损害发生在龙卷风跟踪映射。龙卷风的强度变化沿其路径,最极端的伤害通常被局限于一个小范围之内。整体EF-Scale价值分配代表龙卷风达到最高的强度。然而,即使在其改进形式,EF-Scale是有限的。举例来说,一个强大的龙卷风,不通过附近建筑物或树木,很少或根本没有损害,会给一个EF-Scale强度低于其真实价值。
六种不同强度的增强Fujita规模承认龙卷风数量从EF0 EF5。对许多目的,这些可以分成三个广泛的categories-weak,强壮,和暴力。
弱(EF0和EF1)龙卷风
尽管大多数龙卷风(60 - 70%)是在疲软的类别,他们占所有死亡的不到5%。疲软的龙卷风通常有一个漏斗云像一个细长,开口向上锥表面光滑。许多弱龙卷风出现不向上扩展的基础远远超出父风暴。
强(EF2和EF3)龙卷风
大约35%的龙卷风在强大的类别,他们约占所有死亡人数的30%。一般来说,一个强大的龙卷风广泛,columnlike漏斗云。漏斗表面通常有一个粗略的,快速变化的结构,反映了小规模的动荡。有时“吸入漩涡”,或者更小的旋转,可以看到在龙卷风在其与地面接触点。这个鲜为人知的特性似乎包含的最高风速龙卷风。强大的龙卷风一般形式或在强烈旋转上升气流通过风暴可能会持续。正因为如此,他们扩展到产生雷暴。
暴力(EF4和EF5)龙卷风
只有极少数龙卷风(2%左右)达到强度高,不足以归类为暴力。然而,他们约占所有死亡人数的65%。在许多情况下,一个暴力龙卷风有着广泛的核心直径0.3英里(0.5公里)或者更多。中心的核心,都有一个相对平静和清晰的眼睛。在一些暴力的龙卷风,二级漏斗云可能在圆柱环形式。这称为multiple-vortex龙卷风。在这些次要的漏斗,周围的空气迅速旋转坐标轴。漏斗本身旋转中央主眼的边缘。
预测和检测龙卷风
为了预测龙卷风,天气预报需要识别的地区强烈的雷暴可能发展。这种风暴发生在凉爽、干燥的空气遇到潮湿、温暖的空气。然而,对于产生龙卷风的风暴,其他因素必须存在。其中最重要的是风的转变在低收入和中等水平,随着强风在高水平。这些风是必要的提供所需的在空中旋转,最终可能会成为一场龙卷风。相同的强烈的温度对比为雷暴可以产生改变风向。急流,薄带的高速空气发现高在低层大气,可以提供高空风。
龙卷风形成的旋转风必须集中到一个小区域随着风暴的发展。旋转时首次出现一个强大的、持续的上升气流与周围的风通过和风暴。旋转加剧随着风的速度增加,从东南方向转向南,然后在西(在北半球)。
预测者在美国学会了监测风速剖面不稳定的地区。他们估计温度和大风将如何演变通过一天的课程。他们还跟踪射流的运动和强度。现代科技可以帮助预测识别条件将有利于龙卷风形成一个提前7个小时。这一信息传播给公众作为一个龙卷风的手表。龙卷风警告时发出有一个龙卷风已经被监控视觉或天气雷达。
一次强雷暴开始形成,国家气象局的本地办公室监控他们的发展。他们使用图像从卫星传感器和雷达。这些让预测者遵循进化的风暴和估计他们的强度。
死亡和龙卷风造成的损失
的第一个全年美国气象局发布龙卷风手表是在1953年。注意,龙卷风可能迫在眉睫,人们有机会做好准备。因此,死亡从龙卷风随后下降。大多数死亡和伤害在龙卷风造成个人被飞扬的瓦砾残片。人有时会受伤或死于被大风卷在地上。另外,几个人似乎已经被被抬到高处,然后从高空坠落。
几乎所有的龙卷风从风撕裂结构的损害。高速流动的空气在建筑的屋顶把它向上,而空气加速向外把它绕着它的角落。一旦窗户或门的迎风面建筑物破坏,空气就冲了进来。这向外推进从里面剩余的墙壁和屋顶上的向上,增加外部气流造成的力量。这些力量经常撕开一个建筑如此迅速和显著,它似乎爆炸。
有一个高气压变化与快速移动的龙卷风。科学家曾经认为,许多建筑的“爆炸”,因为极端的内部和外部的空气压力差。然而,研究表明,大多数结构足够开放,内部压力可以调整迅速足以防止爆炸。
龙卷风安全
龙卷风产生极危险的条件。非常高的风和飞扬的瓦砾残片是主要的危险。小可以防止严重损害直接遭受龙卷风的结构。然而,良好的建筑实践可以减少损伤结构沿着边缘的龙卷风。这些实践包括安全地紧固的屋顶房子的墙壁和保护墙的基础。
幸存的龙卷风的危险需要了解和准备。最重要的一步是躲。专家建议人们不要浪费时间在一所房子打开窗户来减少压力。这是一个神话,突然压力变化与龙卷风导致结构爆炸。飞扬的瓦砾残片是可能打破窗户的龙卷风。家是最好的保护在一个坚固的桌子或工作台在地下室里。如果没有地下室或者时间是非常有限的,人们应该寻求庇护在小室内房间如壁橱或浴室。床垫可以作为额外的封面,和一个沉重的毯子能防止灰尘。人们应该保护他们与武器的头部和颈部,应该远离窗户,避免飞行玻璃。
许多事故产生的龙卷风发生在移动房屋。这样的房屋非常轻构造并开始破裂相对较低的风速。此外,他们很容易被分解,产生锋利的碎片飞溅。因此,移动的家,与锚或tie-downs-offer甚至没有躲避龙卷风疲软。专家建议移动房屋的居民寻求庇护在坚固的建筑物可能的龙卷风活动的第一个迹象。如果没有这样的建筑是可用的,最好是住在沟或涵洞不是待在家里。
专家建议,如果人们在开放龙卷风附近时,他们应该保持低到地面(最好是在一个沟或涵洞)。他们还应该持有一个坚固的物体如树桩。主要的危险是被大风沿着地面下跌,可实际上打死了一个人。
专家建议,开车的人放弃龙卷风的方法。他们应该寻求庇护在沟里。许多人因龙卷风死亡发生在交通堵塞。汽车往往被龙卷风下跌一遍又一遍。在极端的情况下,它们可以被抬到高处,从显著下降高度。受害者常常被翻滚车或透过窗户吹出来。
水龙卷和Gustnadoes
龙卷风的水龙卷是龙卷风形成水。他们也可能形成土地,然后水。相比之下,不少水龙卷形成发展中积云。他们开始从水和向上移动。Gustnadoes列旋转的空气,形成云层下,常常伴有雷暴的前缘。他们通常不被认为是龙卷风。Gustnadoes形式从地上起来,通常不会连接到一个风暴云基地。
