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美国为何多发龙卷风

时间:2022-01-31 百科知识 版权反馈
【摘要】:世界上发生龙卷风最多因而受害也最大的国家是美国。龙卷风造成的损失平均每年达1亿美元。1979年得克萨斯州发生的龙卷风,损失达8亿美元,45人丧生。2003年4月20日,一场罕见的特大龙卷风正面袭击了雷州市。除风力破坏,龙卷风内部的低气压也是一大杀手。龙卷风和雷暴夹杂在一起龙卷风袭击城市作为自然界不可抗拒的突发性灾害天气,龙卷风实际上是一种空气涡旋。早期的研究认为,龙卷风的形成一般与局部地区受热引起强对流有关。
美国为何多发龙卷风_自然灾害可怕

“闷热的午后,浓云密布,电闪雷鸣。在暴雨狂风中,巨大的漏斗状云柱迅速由远及近,断木残瓦顿如雨下,屋顶、汽车、奶牛瞬间凌空飞舞。”美国影片《龙卷风暴》中,这一幕幕令人难以忘怀的恐怖场景至今让人们想来就心惊肉跳。“龙卷风”这个名字已使无数人闻“风”丧胆。

世界上发生龙卷风最多因而受害也最大的国家是美国。仅1980—1984年间,该国龙卷风发生总数就达4500次,年平均为900次。龙卷风造成的损失平均每年达1亿美元。1979年得克萨斯州发生的龙卷风,损失达8亿美元,45人丧生。而发生在1925年3月18日,先后穿越密苏里、伊利诺斯、印第安纳三大州的“三州龙卷风”则是迄今为止世界上记录较为详细的、破坏力最大的一次龙卷风。

2004年6月23日傍晚,一股龙卷风在德国萨克森的上空慢慢形成。这场龙卷风摧毁了100多幢房屋。

当天清晨,当密苏里州西南部地表上的低压暖湿气流朝东北方向迅速移动时,恰巧与一股正向西南方向前进的干冷气流不期而遇。两股强劲气流的剧烈交汇立刻促使冷空气下降,热空气上升,而上下空气的交替搅动又很快形成了许多不断扩大的气旋。所有这一切正在酝酿着一场恐怖的龙卷风风暴。

强大的气旋不断积聚着能量,数小时后,这股夺命龙卷风最终于当日下午1点左右在密苏里州东南部的艾灵顿附近诞生。此后,“三州龙卷风”即刻夹带着暴风骤雨,以每小时60~70千米的惊人速度沿东北方向急速前进。它先后横扫密苏里东南部、伊利诺斯南部和印第安纳西南部,行程219千米,席卷13个郡19个社区,695人的生命被无情吞噬,2027人受伤,15000户住宅被毁。在持续了近3个半小时之后,这个狂暴的魔鬼终于在下午4点半逐渐减弱,最后消失于印第安纳西南部距彼得堡约3千米的地区。

当龙卷风袭来时,尤金·波特正坐在莫菲斯保罗的家中,他回忆道:“天呐,这家伙真的太大了!通常我们认为的龙卷风可能会有1~3个街区那么宽,但这个龙卷风竟然有1千米的宽度!”

那一夜“风暴和大火里充斥着痛苦和恐怖的情景。整个晚上,救援人员和救护车都在试图穿过满是断壁残垣和燃烧着余火的街道。漆黑夜色中唯一能感受到的光亮就是不远处正在燃烧的火光……”

这些就是当时最真实的灾难场景。这场史上最强大的龙卷风也使人们彻底领教了“魔鬼之手”摧毁一切的无穷力量。其破坏力主要来自两方面:

海上龙卷风

首先是风力破坏。对于龙卷风的风速目前虽无法测定,因为任何风速计都经受不住它的摧残,但据估计,其风速可能在50~150米/秒。极端情况下,甚至可达300米/秒或超声速。龙卷风所及之处常吼声如雷,似飞机机群低空掠过,而超声速的风能亦可产生无穷威力。1896年,美国圣路易斯的龙卷风夹带着松木棍,竟把1厘米厚的钢板击穿,可见龙卷风移动时产生的动力有多么强大。1956年9月24日,发生在我国上海的一次强龙卷风竟将重达110吨的储油桶轻而易举地卷到15米高空,再摔到120米外的地方。1995年,美国俄克拉荷马州阿得莫尔市发生的一场陆龙卷将房屋屋顶之类的重物吹到了几十千米之外的地方,较轻的碎片飞到300多千米外才落地。此外,龙卷风还会玩些高难度“杂技”。它可以把碗橱从一个地方刮到另一个地方,而橱里的碗却完好无损;它能将百年古松吹倒并捻成纽带状,而近旁的小杨树则一枝未折;有时它会仅拔去一只鸡一侧的毛,而另一侧却毫发未伤。

2003年4月20日,一场罕见的特大龙卷风正面袭击了雷州市。所到之处将所有树木连根拔起。

除风力破坏,龙卷风内部的低气压也是一大杀手。由于其内部气压可低至400百帕,甚至200百帕(一个标准大气压约1013百帕),龙卷风实际已成为一个巨型吸泵,其范围内几乎所有物体都可能被吸卷进急速旋转的云柱里。而当龙卷风扫过建筑物顶部或车辆时,其内部极低的气压又会即刻造成建筑物或车辆内外强烈的气压差,促使它们在瞬间“爆炸”,由此产生的破坏和损失更为严重。有时,龙卷风这只恐怖吸泵也会给人们制造一些意外的惊喜。苏联一个名为米西里的偏僻小村曾遭遇一场怪雨。当时村庄上空乌云密布、电闪雷鸣,在蓝色电光中,无数串银闪闪的不明物体随暴雨倾盆而下。事后人们惊异地发现,这一串串银闪闪的不明物体竟是几千枚中世纪的钱币。而类似的麻雀雨、青蛙雨、鱼雨、虾雨、谷雨等怪雨的报道古今中外也是不胜枚举,其幕后的神秘之手就是龙卷风。

龙卷风和雷暴夹杂在一起

龙卷风袭击城市

作为自然界不可抗拒的突发性灾害天气,龙卷风实际上是一种空气涡旋。当空气绕龙卷风的轴心快速旋转时,由于受龙卷中心气压极度降低的影响,近地面几十米厚的空气被迅速吸入涡旋的底部,并随即变为绕轴心向上的涡流,其上升速度达到每秒数十米,最大可超过每秒100米。龙卷风所具有的“尺度小、速度快、寿命短”的特点使其的能量相对集中,破坏力更大,所到之处万物遭劫、满目疮痍,因而又被人们称为“魔鬼之手”。在变幻莫测的自然界中,这只忽隐忽现的“魔鬼之手”始终如幽灵般威胁着人类的生命和家园。那么,是什么原因酿造了这一场场惨绝人寰的伤害事件呢?人类又能否最终解开龙卷风成因之谜呢?早期的研究认为,龙卷风的形成一般与局部地区受热引起强对流有关。苏联学者维克托·库申就曾提出过龙卷风的内引力——热过程的成因新理论:夏季闷热的午后,由于阳光的炙烤暴晒,空中堆积的雷雨云中对流运动特别强烈。巨大温差使下层湿热气流猛烈上升,在到达高空后又突遇强大的水平方向的风,从而被迫向下倒转,结果产生许多小涡旋。经过上下层空气进一步的激烈扰动,这些涡旋不断扩大,形成一个呈水平方向的空气旋转柱,当这个空气旋转柱的一端渐渐向下伸出云底时,漏斗状的龙卷风便由此而生。这似乎已证实强对流就是龙卷风的成因,但很快人们就发现了它的遗漏和不科学性:该理论无法解释龙卷风在形成过程中为何会有极快的旋转和巨大的提升力,因为旋转的气流在成型时转速并不很快,到底是什么力量在为它加速呢?

龙卷风实际上是一种空气涡旋

如果我们综合地分析积雨云的电现象就会明白,龙卷风的产生其实与电磁作用密不可分。在积雨云中,由于地电场的极化作用,云层的上表面含有大量自由电子,下表面则存在大量正离子。大量聚集的正电离子会产生较强的电场并与地内负电场相对立。于是,地表或海面大量的自由电子便顺电场线飞驰而上,撞向正电场。按照麦克斯韦的理论,自由电子的这种运动又会产生磁场,根据右手定则,该磁场呈圆筒状。尽管自由电子数量有限,磁场的存在很短暂,但它却可以激发外围空气中的负离子产生旋转运动。气旋被电磁力加速后,因为其内部还存在电场和磁场,所以又会带动中性的空气分子一起旋转。这样,旋转极快、提升力巨大的龙卷风就形成了。

就在大家欣喜于解开龙卷风成因之谜时,一些关于龙卷风的报道又使人们陷入了更大的困惑之中。在某些地区的冬季或夜间,未存在任何强对流或积雨云,但龙卷风仍经常发生。

难道除强对流和电磁作用外,还有其他神秘的力量在支配着龙卷风的出现?最终的谜底还未揭开,探究仍在继续。

龙卷风目前的不可预知性和人类预报能力的局限性使人们始终处于这只“魔鬼之手”的掌控中。如果没有一套可靠的预报系统,行动诡异的龙卷风将使人们疲于应付。人们担心,说不定什么时候超级龙卷风就会突然出现。危机四伏,“魔鬼之手”也许就在身边……

面对如此可怕的龙卷风,人类能做点什么呢?。

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