本文目录
- 龙卷风的形态和结构.
- 龙卷风究竟能否预报
- 美国罕见龙卷风已致近百人丧生，遇到这种情况的时候我们该如何保护自己
- 世界上最大的龙卷风是哪个
- 19起龙卷风席卷美国五大州，给当地造成了哪些影响
- 美国罕见龙卷风已致近百人不幸丧生，极端天气下我们该如何做好防护
- 在家里就能造出龙卷风——你信吗
龙卷风的形态和结构.
龙卷风的形态： 龙卷风在世界各地都有发生，在美国，每年有龙卷风的报导约有800次．从墨西哥湾来的暖流和湿润的空气，经常与来自加拿大北部和洛基山脉寒冷，乾燥的风发生冲突导致了在美国一个宽阔的地带内形长的许多龙卷风．这些地区内大多数龙卷风发生在四至六月份，数目大约占全国的三分之一．它们通常发生在下午和傍晚，也有些在夜间发生．龙卷风的结构： 龙卷风在温暖湿润的空气和寒冷乾燥的空气相遇的锋面上而形成的．雷雨云形成后，暖空气上升，当暖空气涌入以作不充的时候，空气便开始旋转．旋转的空气形成龙卷风．龙卷风在北半球通常是逆时针方向旋转．许多个小龙卷风会同时从一个雷雨云中形成的．
龙卷风究竟能否预报
龙卷风很难预报是因为它的水平尺度（直径）很小，小尺度天气事件时空随机性较强，气象探测设备和探测系统都无法有效准确监测和追踪龙卷风的发生发展，准确预报更难，即使是在美国这样的龙卷风预警先进国家，目前仍然难以准确预报。
据资料显示，龙卷风是在强烈不稳定天气条件下产生的一种小范围的空气涡旋，中心风力可达100～200米/秒，龙卷风下部的直径一般在几米到数百米之间，特别大的龙卷风直径能达到1公里。龙卷风形成后，一般维持十几分钟到几小时，袭击范围很小，但破坏力大。
龙卷风来了公众的防范应对方案：
1、在家时，务必远离门、窗和房屋的外围墙壁，躲到与龙卷风方向相反的墙壁或小房间内抱头蹲下。躲避龙卷风最安全的地方是地下室或半地下室。
2、在电杆倒、房屋塌的紧急情况下，应及时切断电源，以防止电击人体或引起火灾。
3、在野外遇龙卷风时，应就近寻找低洼地伏于地面，但要远离大树、电杆，以免被砸、被压和触电。
4、驾车外出遇到龙卷风时，千万不能开车躲避，也不要在汽车中躲避，因为汽车对龙卷风几乎没有防御能力，应立即离开汽车，到低洼地躲避。
以上内容参考 潇湘晨报－内陆城市为何出现龙卷风？武汉市气象局回应
美国罕见龙卷风已致近百人丧生，遇到这种情况的时候我们该如何保护自己
在遇到龙卷风的时候，我们一定要快速撤离。
美国罕见龙卷风已致近百人丧生，龙卷风是怎样形成的呢？
龙卷风是由快速旋转和直立的中空气流引起的，猛烈而危险。一旦发生了大型龙卷风，不仅会破坏周围的房屋，还会破坏房屋周边的一些设施。如果情况严重，甚至可能发生死亡。
遇到这种情况的时候我们该如何保护自己？
最安全的地方就是混凝土做的地下室。遇到龙卷风时，要理性面对，不要惊慌。龙卷风来的时候，尽量不要待在大楼中间，一些小房间和密室比一些大的建筑更安全。需要快速判断龙卷风的路径，找一个低洼的地方进行躲避。因为龙卷风总是直行不转弯，所以，要找一个垂直于龙卷风路径的低洼地区要安全得多。虽然龙卷风非常强大，可以把高大的树木连根拔起。然而，跑进靠近大树的房子里也能躲避龙卷风。毕竟，树也可以挡风。
遇到龙卷风的时候，一定要快速撤离。
龙卷风的速度是挺快的，所以遇到龙卷风的时候，我们要赶紧跑。此时，时间就是生命。如果我们逃跑，生存的机会会更大。我们必须选择一个更宽的地方，要知道龙卷风可以卷起一切。如果你躲在一个建筑物或坚硬的地方，一旦那个地方受到龙卷风的影响，你就会受到伤害。这时候建筑就会倒塌，你很可能会被压在建筑下面。在这种情况下，你必须迅速寻求帮助。也可以报警，警察也会带你去到安全的地方。你只需要听他们的话，听从他们的指示进行撤离就好了。在遇到龙卷风的时候，千万不要单独行动，这是很危险的。
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世界上最大的龙卷风是哪个
历史上最大的一次龙卷风是1925年美国最强龙卷风，1925年3月18日，美国出现了一次强龙卷风，它的运动时速为96.6千米，是世界上迄今为止有记录的最大一次龙卷风。
龙卷风通常是极其快速的，每秒钟100米的风速不足为奇，甚至达到每秒钟175米以上，比12级台风还要大五、六倍。
风的范围很小，一般直径只有25~100米，只在极少数的情况下直径才达到一公里以上；从发生到消失只有几分钟，最多几个小时。
大多数龙卷风在北半球是逆时针旋转，在南半球是顺时针，也有例外情况。卷风形成的确切机理仍在研究中，一般认为是与大气的剧烈活动有关。
从19世纪以来，天气预报的准确性大大提高，气象雷达能够监测到龙卷风、飓风等各种灾害风暴。龙卷风经过之处，常会发生拔起大树、掀翻车辆、摧毁建筑物等现象，它往往使成片庄稼、成万株果木瞬间被毁，令交通中断，房屋倒塌，人畜生命和经济遭受损失。
19起龙卷风席卷美国五大州，给当地造成了哪些影响
这场龙卷风给当地造成了极大的财产损失，并已造成了13人的死亡。
给当地造成了哪些影响？
据相关媒体报道，这场龙卷风席卷了美国中南部多个州。恶劣的天气导致超过33万用户的家庭断电。同时，也对亚马逊的仓库造成了巨大的损失。其中，亚马逊仓库大规模坍塌，停在仓库外的100多辆卡车消失。可以想象，财产损失是非常大的。此外，已经有13人死亡，一百多人下落不明。这场龙卷风破坏了交通设施，迫使许多航班推迟。在日常生活中，一定要及时关注天气预报，或者一些极端天气的发生，并及时采取一些必要的防护措施，这样才能让家人更安全。
近年来，龙卷风发生的次数越来越多了，这是为什么？
这与全球变暖密切相关。随着近年来全球平均气温的升高，全球环境和气候都受到了很大的影响。温度升高会导致洋流和气流加速，间接导致龙卷风的形成。而且，由于大气的不稳定，龙卷风本身会产生很强的上升气流，所以全球变暖会使上升气流变强，导致龙卷风频发。
被人们砍伐的树木数量也在增多
没有树木的保护，龙卷风将更容易形成。现在，随着砍伐树木的人越来越多，大陆的森林面积也在逐渐减少。没有这些绿色植物作为保护，美国部分地区的龙卷风造成多人受伤甚至死亡，部分州的绿色植物面积正在减少。龙卷风也给这些绿色植物面积较少的州造成了巨大损失。从这几年越来越多的极端天气，就可以看出环境保护的意义所在了。当龙卷风来临时，我们可以躲在坚固的低层建筑、防空洞或地下停车场。
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美国罕见龙卷风已致近百人不幸丧生，极端天气下我们该如何做好防护
在遇到龙卷风时，应该尽快回到室内。
美国罕见龙卷风已致近百人不幸丧生，救援工作已经展开了。
国外发生了龙卷风，袭击了该国中部的六个州。这场龙卷风的威力非常强大，造成近100人死亡，多人受伤。外国领导人在一次演讲中说，龙卷风灾难是一场不可想象的悲剧，外国有很多龙卷风。国外龙卷风造成停电后，受灾面积非常大，很多建筑和房屋倒塌。
数百辆救护车到达现场进行救援
国外的龙卷风导致当地很多企业被龙卷风摧毁，很多企业的仓库损失巨大，人员伤亡巨大。数百辆救护车已被派往当地进行救援。由于这次龙卷风威力极大，给救援工作带来了许多困难。救援人员正在投入紧急救援工作。虽然工作很辛苦，但为了找到那些幸存者，他们仍然在坚持做着搜救工作。
面对龙卷风，我们应该如何保护自己？
如果当时人们在户外遇到龙卷风时，必须远离树木、电线杆、简易房屋和许多其它容易倒塌的物品。并且一定要尽可能快地跑进室内。另外，跑得快并不意味着到处瞎跑。这时，一定要记得垂直方向逃离龙卷风。如果附近没有室内可以躲避的话，一定要赶紧找个低洼的地方放低身体，最好直接趴下，这样可以降低被吹走的风险。如果你在室内，一定要关掉室内的电源。远离门窗这些危险的地方。找一个与龙卷风方向相反的房间，或者试着找一个小房间，保护好头部，放低身体，蜷缩在角落里。如果条件允许，也可以在地下室避难。如果你当时正在开车，你应该立即停车，采取以上的逃生方式。听从相关人员的指示，不要随意乱跑。
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在家里就能造出龙卷风——你信吗
6月23日下午，江苏苏北地区盐城阜宁县突遭强冰雹、龙卷风双重灾害袭击，伤亡巨大，损失惨重。23日22时，国家民政部发布消息，据初步统计，强对流天气造成因灾死亡78人，因灾受伤近500人，其中重伤近200人，受灾地区房屋倒损数量较多，电力通信设施被破坏，部分地区电力中断，通信基站无信号。
此次灾害中最令大家畏惧的恐怕就是“龙卷风”这个名词。
这个在欧美灾难大片中才能见到的景象到底是怎样形成的？有多大威力？其实，我们每天在家里都能见到“龙卷风”相似的原理，只不过我们并不认识它而已。
龙卷风是什么？
从物理学本质上讲，龙卷风其实是涡旋的一种。
所谓“涡旋”，英文翻译为vortex，是流体团的旋转运动，一般我们可以通俗的理解为“涡”。
空气动力学家形象的将其描述为“流体运动的肌腱”，北京航空航天大学陆士嘉教授更简明地解释为：“流体的本质就是涡，因为流体经不住搓，一搓就搓出了涡。”
这里的“搓”，是指作用在流体上的剪切力。比如飞机、船舰、汽车、火车等物体在空气中运动，紧贴在物面上的空气由于黏附在物面上，会被物体带着一起运动，而远处的流体却在静止中，这就产生了对流体发生“搓”的剪切力。
飞机尾部“搓”出的气流涡旋
龙卷风就是大自然中众多涡旋的一种，常见的涡旋包括：
涡旋星系：宇宙空间的涡旋星系，是大自然中尺度最大的涡旋，其尺度是“光年”。
2013年美国宇航局（NASA）利用哈勃望远镜拍摄的旋涡星系NGC6984
台风、飓风、热带风暴、热带气旋
在气象预报的卫星云图上，我们经常可以看到由大团白云显示的旋转大尺度流体涡旋，其半径可达数百公里。
2003年，美国Terra卫星捕获到的Kate飓风照片
拍摄时Kate飓风持续风速为115英里/小时，以12英里/小时的速度向西移动
龙卷风
按照气象学的定义：龙卷风是一种强烈的、小范围的空气涡旋，是在强烈不稳定天气条件下，由空气强烈对流运动产生的，通常是由雷暴云伸展至地面的漏斗云产生的强烈旋风。龙卷中心气压很低，中心风力可达每秒100—200米以上，具有极大的破坏力。
2008年美国堪萨斯州大草原上空的陆龙卷
2009年美国圣约翰河上出现的水龙卷
其他类似于沙尘暴、海啸等也都是自然界常见涡旋的表现形式。
2001年美国宇航局卫星在亚洲上拍摄到的沙尘暴涡旋
2011年日本海啸和地震过后海上形成巨大的漩涡
在日常生活中，我们经常看到的这种现象：在盛满水的洗手池或者澡盆中，将塞子拔掉，会形成一个漩涡，科学上叫做“澡盆涡”，这就是典型的涡旋现象。
洗手池中的澡盆涡
美国科技馆中模拟龙卷风的“澡盆涡”
所以可以说，在家里的厨房或者浴室里，我们就可以轻松地模拟出龙卷风的物理机理。
龙卷风的形成机理
既然知道了龙卷风属于涡旋的一种，那么龙卷风是如何形成的呢？
今年4月份，甘肃省酒泉市瓜州县渊泉小学举行春季运动会，天气状况非常好，但是突然就刮起了旋风，一名9岁男孩瞬间被卷起几米高，这就是“龙卷风”吗？
现场画面
其实，这只是很小尺度的气流不稳定性造成的，一般我们成为“尘卷风”，类似的还有4月初，北京北海公园也出现过尘卷风，当时还掀翻了几艘小船。
而龙卷风必须是由中尺度的气流不稳定性造成的，其平均直径为200-300米，最小直径几十米，最大1000米左右，持续时间一般几分钟至十几分钟，最多不超过几小时，移动速度在15米/秒至70米/秒。
龙卷风的形成与强雷暴云有关，雷暴巨大的能量中的一小部分在很小的区域集中释放，给龙卷风带来了能量。同时由于云层的一部分云柱向下伸展，并旋转向下水平辐合，类似于滑冰运动员在旋转时夹紧手臂，使得旋转速度越来越快，这种伸展的涡管旋转速度非常快，形成了漏斗状的云，构成了龙卷风的形状。
滑冰运动员手臂夹紧会提高旋转速度
具体来说龙卷风形成分为4个阶段：
1. 大气的不稳定性产生强烈的上升气流，由于急流中的最大过境气流影响，它被进一步加强。
2. 由于与在垂直方向上速度和方向均有切变的风相互作用，上升气流在对流层的中部开始旋转，形成中尺度气旋。
3. 随着中尺度气旋向地面发展和向上伸展，它本身变细并增强。同时，一个小面积的增强辐合，即初生的龙卷在气旋内部形成，形成龙卷核心。
4. 龙卷核心中的旋转与气旋中的不同，它的强度足以使龙卷一直伸展到地面，当发展的涡旋到达地面高度时，地面气压急剧下降，地面风俗急剧上升，形成龙卷风。
龙卷风形成机理（图片来源自《力学与实践》）
龙卷风中的气流方向
简单来说，龙卷风的形成和消失，都是气流运动不稳定的过程。
遇到龙卷风如何自救？
立刻离开危险房屋、活动场所或其他简易临时住处，到附近比较坚固的房屋内躲避。
如在汽车中，应及时离开，到达低洼地躲避，因为汽车本身没有防御龙卷风的能力，一旦汽车和人同时被龙卷风卷起，危害更大。
迅速朝龙卷风移动方向的垂直方向跑动，伏于低洼地面、沟渠等，远离大树、电线杆、广告牌、围墙等，以免被砸、被压或发生触电事故。
躲避龙卷风最为安全的地方是位于地下的空间或场所，地面上所有建筑物此时都不是最安全的躲避场所。
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出品：科普中国
制作：中国科学院力学研究所 老三
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