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第10章 认识龙卷风(2)

这个大气活动复杂的碗形地区被称为“龙卷风通道”。在这里,对流层低层常有来自墨西哥湾大量的暖湿空气,而中高层有翻越落基山脉的冷空气叠置于前者之上,形成了上冷下暖的热力结构,低层逆温层的阻挡使不稳定能量进一步积累,一旦受触发或抬升,特别是在高低空强垂直切变风场环境下,很有可能导致强对流天气爆发。美国龙卷风最多的是中西部地区,其中一半多发生在春季(4—6月)。7月份后明显减少,11月份发生严重龙卷风就很罕见了。不过,在年终也发生过龙卷风。如2000年12月16日,龙卷风袭击了美国阿拉巴马州,造成较大损失,4万多户家庭的供电中断。美国龙卷风的数量有的年份多,有的年份少。例如,1963年只有463次龙卷风,是比较少的一年;而在1992年,龙卷风的数量就非常多,为1297次;最糟糕的一年是1998年,发生龙卷风1424次。大多数年份的4月、5月和6月是美国所有州遭遇龙卷风袭击的高峰月份,一天几次龙卷风的情况时有发生。例如,1991年5月,共有龙卷风335次——平均每天超过10次;1992年6月,共有龙卷风399次——平均每天13次,这个月是20世纪发生龙卷风数量最多的月份。

进入21世纪,美国的龙卷风也时有发生。如:2002年11月11—12日以及24日分别发生了66次、24次龙卷风。2008年2月5—6日,近70股龙卷风夹着雷暴出现在美国7个州,造成至少55人死亡,数百人受伤。

(2)其他

龙卷风在美洲的其他国家也有所发生。1973年,一次较弱的龙卷风袭击了阿根廷的圣胡斯托,只持续了3秒钟,但就这一瞬间,造成60人死亡,300多人受伤。1984年10月9日,龙卷风袭击了巴西的马尔维亚,大约10人死亡。1987年7月31日,发生在加拿大阿尔伯达省埃德蒙顿的5次龙卷风袭击了一个拖车式活动房屋停车场以及附近的一个工业中心。

2.龙卷风在欧洲

龙卷风在欧洲远没有在美国那样常见,而且与大洋彼岸美国的龙卷风相比,发生在欧洲的龙卷风比较温和。据估计,英国在大多数年份的龙卷风数量大约30—60次。

一项历时25年的研究表明,意大利平均每年发生10次龙卷风。在一年中的任何时间,欧洲都有可能发生龙卷风。一些最猛烈的龙卷风出现在冬季,其发生并无规律可循。

在英国,可能导致龙卷风的天气条件平均每年出现15天。在这些日子里,龙卷风可能会形成,也可能不会,还有可能发生龙卷风爆发现象。

3.龙卷风在非洲

龙卷风在非洲比较罕见,但也并非没有。1977年5月20日,乍得的蒙杜遭遇到一次龙卷风,造成13人死亡,100人受伤。

在非洲,常出现飑线、尘暴和旋风。

在撒哈拉沙漠以南的西非国家,一种被当地称为“龙卷风”的风比较常见。它实际上是飑线,会导致强雷暴。飑是一种突然发生的持续时间短促的强风现象。飑与排列成带状的雷暴群同时出现,形成一条强烈的对流天气带,成为飑线。在更加干旱的地区,尘暴很普遍。规模最大的尘暴叫哈布尘暴,是一种旋风造成的。它们卷着大量尘埃,所向披靡,但比起龙卷风还是温和得多。

4.龙卷风在亚洲

龙卷风在亚洲多有发生。在春季和秋季的气旋季节里,濒临孟加拉湾的孟加拉国以及印度的西孟加拉邦和奥里萨邦是与美国龙卷通道一样危险的地方。

龙卷风在我国

我国位于世界上最大的季风区,空气条件不同于北美,没有明显的上干冷、下暖湿的结构,逆温层(“盖子”)也很少见,高低空垂直风切变也不是很强。我国夏季多暴雨,湿层深厚,低空急流常导致辐合上升,所以出现大范围龙卷风的概率较小。但一些中小规模的龙卷风时有发生,主要分布在华东地区的山东、江苏、安徽、上海、浙江和中南地区的湖北、广东等省市。南海和台湾周边海域常常出现水龙卷。

2007年7月29日上午,台湾台东县兰屿海域出现一次水龙卷,气旋不断上吸海水,海面上形成大片水花。水柱向陆地方向移动后在山头消失。此次水龙卷持续8分钟,没有造成伤害。2008年5月6日下午,发生在广东雷州市一次龙卷风袭击,造成160多人受伤,70多间民居屋顶被损坏。一农妇被卷起4米多高,2吨重的拖拉机被卷离原地10多米。

我国北方地区也出现过龙卷风。

如1987年7月31日,黑龙江省的一次龙卷风,破坏范围很大,波及14座城市,至少16人死亡,400多人受伤。2008年5月23日晚,黑龙江省哈尔滨五常市部分乡镇遭受龙卷风、冰雹袭击,造成1人死亡,36人受伤(其中重伤16人)。

2006年1月5日,西安在入冬后出现了一股龙卷风,一个烟囱排放的蒸汽盘旋着冲入空中,来势汹汹的黑云团,气势非常壮观。2007年8月8日,吉林伊通县遭受龙卷风袭击,死亡2人,受伤68人,房屋倒塌近600间。

我国出现龙卷风的相对次数虽少,但都集中发生在某些局部地区,造成的破坏仍是很严重的。

2007年7月3日下午,在安徽天长和江苏高邮部分地区出现一次罕见的龙卷风袭击,两地共有14人死亡,110人受伤,数千间房屋倒塌,500多人被紧急疏散。同年9月6日傍晚,江苏高邮市西部高邮湖心,龙卷风引发了罕见的千米高黑色“龙吸水”现象。发生龙卷风时,高邮湖上船只不多,而且基本上都在岸边活动,所以这一次的龙卷风没有造成明显事故。

21世纪以来,高邮几乎每年夏天都有龙卷风光临,于是有人把高邮称作是中国的“龙卷风之乡”。

专家分析,高邮多发龙卷风的原因主要是受高邮湖周边的地形以及东路冷空气影响。

我国出现龙卷风的季节多集中龙卷风和台风的区别与联系在5—9月份,出现的时间也一般是在午后到傍晚。我国龙卷风发生最多的地区在长江三角洲,主要是由于地理和气候条件的原因形成的,“三角洲”地区的龙卷风灾情在国内也是最严重的。上海地处“长三角”

东端,历史上是龙卷风频发地区。

据专家统计,1951—1982年,我国台湾共发生47次龙卷风,分为飑线龙卷风、台风龙卷风和暖区龙卷风。1971年4月2日14时,台湾大部地区出现的飑线龙卷风,使香蕉倒折近半。1977年7月25日9时,“塞洛玛”台风在高雄市登陆,台风右前方出现台风龙卷风,使高压电塔被吹折,高雄港的起重机被毁坏。

龙卷风和台风的区别与联系

台风是风灾的元凶,由赤道海洋附近的热带气旋形成。按照国际标准,热带气旋家族中有热带低压、热带风暴、强热带风暴和台风。强度最大的是台风,是指发生在西北太平洋和南海海域的中心附近风力达到12级或以上的、强度最大的热带气旋。发生在东太平洋和大西洋海域的被习惯地称为飓风。无论从范围、威力还是对人类影响等方面,台风都是最强大的热带气旋,是热带气旋家族中的“大哥大”。一个台风的平均能量相当于1—50万颗美军1944年向日本广岛投掷的原子弹。台风常带来暴雨,可在几小时内将上亿吨甚至20多亿吨的雨水倾泻到局部地区(海面、海岛或陆地)。

台风能引起如此大的暴雨,可称得上是空中水库。它登陆后所产生的暴雨能引起山洪爆发或使大型水库崩塌,形成巨大洪涝灾害,从而造成惨重的人员伤亡和财产损失。

龙卷风则是由强烈的气旋形成,一般呈低气压,里面空气非常稀薄,仿佛一根真空管子,具有强大的上吸力,能将途中物件吸卷而行,势如“蛟龙吸水”。虽然一个龙卷风的能量只有一颗原子弹的百分或千分之一,但因它只集中在100米左右宽的狭小区域中,便具有了摧毁性的破坏力。强度较高的陆龙卷能将整个村镇夷平,水龙卷能将万吨巨轮吸起、翻沉。龙卷风的风速赛过台风,但每股风的寿命不过几分钟到几十分钟,最多也只有几个小时。

台风常可引起龙卷风的发生。

除了台风自身的强大风力造成巨大损失外,台风引起的龙卷风也会造成巨大的损失。1989年第23号台风在浙江温岭登陆,其右前方对流带中频发龙卷风,袭击了江苏11个县。在美国,约有半数以上的飓风登陆后有可能诱发龙卷风。

认识海龙卷

在海面上出现的龙卷风叫做海龙卷。由于空中积雨云内低气压泡的作用,海龙卷可在海面卷起巨大的水柱,高达数米或数十米。

海龙卷的直径一般比陆龙卷略小,但强度较大,维持时间较长,在海上往往成群出现。

1.海龙卷的产生条件

任何事物的产生与发展都有必备的条件,海龙卷的发生也不例外。

首先,空气必须具有高温、高湿。

温度高低反映其热能的大小,空气湿度大,一旦发生凝结现象,大量的潜热就释放出来,变成动能、位能。

其次,要有旺盛的积雨云。

积雨云是强对流的产物,在强对流运动中易形成涡环。

第三,上升气流和下沉气流间的切变要大。

要想形成强切变,就要求两股气流的方向相反,且各自的速度要快。

2.海龙卷的几种常见类型

母龙卷气旋:母龙卷气旋是海龙卷中最成熟的龙卷风,由多个龙卷气旋组成,作用范围在10—20千米之间,威力强大,占各种海龙卷之首。

龙卷气旋:龙卷气旋由各个龙卷涡旋组成,作用范围在3—10千米之间。

龙卷涡旋:龙卷涡旋也称小龙卷气旋,是由多个龙卷漏斗组成,作用在1—3千米的范围内。

龙卷漏斗:龙卷漏斗即通常所见的漏斗云,它的作用范围约为300米,一个漏斗云内,有2—3个以上的吸管涡旋,所以也称母涡旋。

吸管涡旋:吸管涡旋是海龙卷家族中最年轻的一位,它的作用范围一般不超过30米,但其破坏力却是各种海龙卷中最大的,有时比台风的威力还大。这主要是由于吸管涡旋的涡旋轴范围小,气压梯度特别大,压力差可达20百帕以上,是台风内部平均气压差的几百倍甚至上千倍,因此,吸管涡旋的内部风速极大,一般在100米1秒以上,比台风大几倍,所经之处常能造成严重灾害。

龙卷风为何多发于夏季

强度足以使上升气流一路穿过对流层顶进入平流层底部的单个风暴在夏季比在冬季更为频繁。这是因为它们需要具备强烈的地面热量和充足的水分才能形成。

热带气旋的发生季节从夏末开始,一直延续到秋季。如果在大范围区域内海面温度低于27℃,热带气旋则无法形成。在春末和夏季,海水温度升高,但只有到夏末,其温度才足以使对流风暴发展成热带气旋。同时还需要有高空风切变使上升的空气散开。然后,强对流导致产生塔状积雨云,云中形成超级单体。这样形成的风暴常引发龙卷风。所以,两个因素造成龙卷风在夏季比在其他季节更为频繁。

热带气旋虽然形成于热带地区,但经常向较高纬度移动。龙卷风在热带气旋通常行进的路线上要比热带气旋处于其他地方时更加频发。

在急流下也会发生龙卷风。急流的位置时常变化,但在夏日里,它的方位表明龙卷风可能在那里出现。快速移动的锋面也会造成龙卷风暴沿飑线生成。锋面运动的速度是发生龙卷风可能性的最佳标示,因为冷空气前进的速度越快,它前方的暖空气被迫抬升得越快,而暖空气上升得越快,就会变得越不稳定。

然而,这些都是非常泛泛的表现。在任何条件具备的地方,龙卷风都有可能出现,可这并不意味着龙卷风一定会发生。现在,气象学家们经常可以对龙卷风做出预测,但前提是必须要有作为它们母体的中气旋存在。而且,由于龙卷风的生命史很短,所以当人们得到警报时,危险已经近在咫尺了。

龙卷风来去倏忽,其活动往往出人意料,科学家们难以对其做出完整的解释。

历史上的重大龙卷风灾害

美国历史上10次强龙卷风;纳奇兹龙卷风1840年5月7日,死亡317人,受伤109人。它席卷了康科迪亚教区、路易斯安那,以及亚当斯县、密西西比。圣路易斯龙卷风1896年5月27日死亡255人,受伤1000多人。它发生在圣路易斯。

沿河的建筑全部被毁掉,只有少部分钢梁大桥存留了下来。新里士满龙卷风1899年6月23日死亡117人,受伤200多人。超过300多个大厦被毁坏,人们甚至在龙卷风周围发现了一个被大风不知道从哪里刮来的重达3000磅的保险柜。龙卷风1908年6月24日死亡143人,受伤770人。它一路狂奔从路易斯安那到密西西比。据资料记载,Amite/Pine/Purvis龙卷风约有2英里宽。三州龙卷风1925年3月18日死亡695人,受伤2027人,财产损失4000多万美元。它在美国三州上空肆虐长达3个小时,速度和路程都在龙卷风史上创下了纪录。所到之处上万个房屋被毁,当时情形惨不忍睹。

图珀洛龙卷风1936年4月5日死亡216人,受伤700多人。它毁掉了上百座房屋和家庭。盖恩斯维尔龙卷风1936年4月6日死亡203人,受伤1600多人。它破坏了750座房屋,并造成了火灾,70名工人死亡。

伍德沃德龙卷风1947年4月9日死亡181人,受伤970人。它发生在德克萨斯州、俄克拉荷马州和堪萨斯州的多个地区。韦科龙卷风1953年5月11日死亡114人,受伤597人。它一共摧毁了200多个商业建筑和400多个民宅,其中包括1个6层楼高的家具卖场。弗林特龙卷风1953年6月8日死亡115人,受伤844人。它来自于密歇根州,毁坏了科尔德沃特路两旁所有的民宅。

至少20个家庭在此次灾难中遭到灭顶之灾。

美国历史上10大龙卷风爆发名称时间概况不解之谜1884年2月19日龙卷风数60次,估计死亡人数182—1200人,经济损失300多万美元。圣路易斯大龙卷风1886年3月27日龙卷风数18次,死亡306人,经济损失1500多万美元路易斯安那龙卷风1908年4月24—25日龙卷风数18次,死亡310人,经济损失100万美元以上。复活节日龙卷风1913年3月23日龙卷风数8次,死亡人数181人,经济损失400多万美元。我国15次强龙卷风时间地点灾情,1956年9月24日上海市杨浦区死亡56人,伤490人,5人下落不明。龙卷风将一只空储油桶“拎”

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