旋风

旋风,一个直径较小的柱状涡快速旋转的空气。广泛的漩涡发生的大气规模,范围从小型涡流形成李的建筑物和地形特征火风暴,水龙卷,龙卷风。虽然这个词旋风可以应用于任何大气涡旋,它通常局限于大气系统比龙卷风小但比微尺度湍流漩涡。通用旋风通常是修改以反映可见特性与旋转;因此有尘埃旋转或尘暴,旋转或砂砂柱、和火,烟,雪,甚至干草旋转。

一般特征

的中心旋风,大气压力小于在周围的空气,但下降不大。压力下降几个百帕斯卡(零点几磅每平方英寸)是典型的尘暴。(标准大气压力海平面大约是101帕,或14.7磅/平方英寸)。

旋转轴的旋风通常是垂直的,但它可能会倾斜。在一个小的旋转,旋转方向可以是顺时针或逆时针。在较大的旋转,外部力量可能要求一个旋转方向主导。

一个成熟的旋风可能分为三个垂直的区域。区域1是一个浅边界层扩展了几十厘米从地面。在这里,向内空气流动,清扫灰尘和小碎屑进入漩涡的核心。摩擦影响的这一层,限制流入,所以防止涡流的低压核心填充。以上浅边界层区域2中,一个稳定的涡接近旋转平衡。旋转平衡是一个动态平衡在inward-directed outward-directed压力梯度力是平衡的离心力,使周围的空气流动容易涡但不轻易移动的轴向或远离循环。地区3开始的顶部漩涡变得不稳定和空气湍流扩散高度。浮力部队强大的地区3,防止漩涡核心从上面填满。旋风几乎总是终止上端的某种形式的强烈对流现象,通常一个上升气流。偶尔一个非常强大的尘卷风形成在相对潮湿的空气将终止对流云。

尘暴

也许最无处不在的旋风是尘卷风。很可能相当多的这些小漩涡出现在最低的几百米的气氛在许多天,但只有罕见的捡起碎片从表面。每年夏天,成千上万的尘暴形式和穿越世界的干旱和半干旱地区。观察员报告尘埃旋转几乎每天在炎热的季节在撒哈拉沙漠和澳大利亚和西南的干旱地区美国。他们也在部分印度和是很常见的中东。

热下尘暴发生最频繁,晴空条件下的微风。这样的环境产生一个强大的热通量的热表面地球大气的最低层。这种能量被大气吸收地面附近产生一个高度不稳定层。释放的能量存储在这个不稳定层导致的形成热羽流(大包裹表面的热空气上升)。尘埃魔鬼了储存能量然后维持自身发展。需要一个微风在羽流上升开始旋转。当耗散力,如表面摩擦和艾迪交互环境,超过可用的能源,旋风被摧毁。

大气的表层的稳定性并不取决于其实际温度,但在温度的变化率随高度的层。任何过程产生一个不稳定的表层能增加热羽流和旋风。这占照准尘暴和相关的旋转在温和的条件下甚至在冷却条件如亚北极。尘暴甚至被观察到火星,温度要比地球上的冷得多。

这种依赖不稳定的表面空气层尘暴的原因通常是最活跃的在下午早些时候,从12:30到两点点。在这段时间内加热温度和地面达到顶峰,因此,表层最大的不稳定。

尘暴经常出现在组或系列。十一人同时看到在埃塞俄比亚。在莫哈韦沙漠在加州东部一系列更小的旋转被认为在初选之后,更大的漩涡。在印度,这样的次要的漩涡有时被称为魔鬼跳舞。这样的漩涡很可能与热烟流经过。

核心的尘卷风的形状,所揭示的击向空中的尘埃,通常是一个圆柱列或一个倒锥形。可见核心的直径可以从几厘米到几百米。实际的旋转的空气柱的直径可能五到十倍的直径。尘暴已经可见高度至少从几米到1500米(4900英尺或0.9英里)。这可能是没有上限的高度。滑翔机飞行员用螺旋上升洋流飙升至超过4500米(15000英尺或2.8英里)。

尽管尘暴可以持续从几秒到7个小时,大多数可能是不到五分钟的时间。持续一个多小时。更大、更有力的旋转有更长的寿命比小漩涡。一个大的尘卷风,高约750米(2500英尺),持续了7个小时,因为它旅行64公里(40英里)在犹他州西部盐沼。据报道,墨西哥西北部一个大型旋转形成最后的路堤并一直在那里工作了四个小时。尘卷风的生活可能比视觉的观察表明,因为漩涡动力学是独立承担高空的材料,使其存在明显的眼睛。

多年来,尘暴的风速是未知的。观察员的报告表明,垂直风速足够强劲提升小对象,包括长耳大野兔。近年来,研究人员利用探针,相机,录像设备估计涡核的速度。在中等强大的漩涡,风速每小时40公里(25英里每小时)围绕中心旋转流动测量,可能是常见的。速度超过每小时80公里(每小时50英里)可能发生在一些更大,更多充满活力的尘暴。滑翔机飞行员已经测量了垂直的速度每小时16公里(10英里每小时)在温和的旋转和32每小时48公里(20到30英里每小时)更强的漩涡。