什么是龙卷风?
第一章:古之理解 —— 龍的化身
上帝有命起伏龍,龍尾不卷曳天東。
關于龍卷風,大多人可能早有耳聞,但真正見過龍卷風的人并不多,尤其在中國這一現象并不常見。“龍卷風”這一名稱也是到了近代才有的,早期對龍卷風這一現象的記載比較少,較早的描述來自于《莊子》的“摶扶搖而上者九萬里”,其中的“扶搖”便是旋風,按理來說應是現代所謂的“龍卷風”。古希臘的亞里士多德在《氣象學》中提到了一種旋風,應該也是龍卷風,后來又有宋代陸游的《龍掛》一詩中也存在龍卷風的蹤影等等。但是在有記載之前,人們又是怎樣理解這一現象呢?
龍作為神話傳說中一直存在著卻從未被現代人類所證實的生物,它的起伏在古人眼中往往象征著自然界的變動,古有“龍吸水”一說,其實就是水上的龍卷風,因龍卷風常伴有大量的降水,人們把這一現象理解成為龍的神通,也恰巧印證了神話中的龍呼風喚雨的形象。然而由于龍卷風一般有強大破壞力,或許龍卷風和“蛟龍”這一惡龍掛鉤應該更為直觀貼切。
第二章:今之科學 —— 強烈氣旋
到了近現代,人們應用科學解釋了自然界各種奇妙現象,龍卷風也包括在內,較為普遍的解釋是:龍卷風是一種在強烈的的不穩定的天氣狀況下,有空氣對流運動產生的強烈的小范圍的空氣渦旋(來自百度百科)。在不穩定的天氣狀況下,上下的冷熱氣團溫度差異很大,開始不斷地“對抗”,并由于地轉偏向力的影響,冷氣流下降、暖氣流上升的過程中產生旋轉方向相反的氣旋,形成旋渦,漩渦旋轉不斷加快,并向上和向下延伸,當延伸至地面時,便形成了龍卷風。龍卷風的內部氣流向下運動,外部氣流向上運動。
對于龍卷風的特點,主要有以下幾點:(1)風速極快,破壞力極強,風速可達 100 以上米每秒,大樹、汽車、不太穩固的房屋等都會被龍卷風摧毀;(2)直徑很小,龍卷風的近地面通常為 25-100 米,在極少數情況下也有可達到千米的;(3)旋轉方向由于地轉偏向力的影響,大多數龍卷風在北半球為逆時針旋轉,在南半球為順時針旋轉;(4)“來也匆匆,去也匆匆”,正如《龍卷風》中所唱“愛情來得太快就像龍卷風”、“愛情走的太快就像龍卷風”,龍卷風形成較快,且壽命短暫,持續時間通常在一個小時以內,甚至可能僅有幾分鐘,少數的會持續數個小時,這也是用龍卷風來形容稍縱即逝的愛情的原因。龍卷風的特點可以簡單概括為“短小精悍,續航不足”。
龍卷風又有著明顯的地域分布差異,中國出現龍卷風較多的地區為東部的部分地區,尤其是長江中下游。世界上龍卷風發生的頻次最多的國家當屬美國,這和其地理位置難脫干系,美國東西臨海,海洋氣流帶來濕潤的空氣,水汽豐富更易形成積云,且地勢較為平坦,更易于形成風,發展到一定強度后便有可能產生龍卷風。
目前對于龍卷風的強度分級是根據“藤田級數”將龍卷風分為 EF0~EF5 共六級,由小到大,產生的影響和災害程度也依次增加。
第三章:無法預判?——“自由意志”
先拋結論:龍卷風個體的預報預警仍為世界性難題,很難預測。目前可以較為可靠地預測龍卷風的發生場景例如雷暴等強對流天氣,但對于龍卷風個體的預報在最理想的情況下也只能提前幾分鐘到十幾分鐘,這主要與其體量小、持續時間短、移動速度快以及生成和發生的隨機性有關。因此在預報有強對流天氣這位“老大哥”時便要時刻做好預防,非等它召喚“小弟”了再做防守恐怕有點晚了。
雖然龍卷風的“自由意志”難以讀取,但龍卷風的運動軌跡其實可以通過常識判斷:一般情況下,龍卷風是個“直男”,以近似直線的路徑行走,當然也會附帶一點拐彎,但較大的偏轉是不多見的,因此可以通過常識判斷。不過進行判斷時可能需要有空闊的視野和良好的光線,這一點在龍卷風到來時十分受限。
特別篇:接受現實 —— 躲命要緊
龍卷風的預測相當困難,而且其破壞性強,比如今年 9 月 19 日,江蘇兩地分別發生 EF 級和 EF3 級龍卷風,已致 10 死 8 傷,同時帶來了房屋坍塌等損失。因此龍卷風的防范十分有必要,以下給出幾點建議:
(1)在室內時,不要相信門窗和房屋外圍墻壁能給你足夠的安全,相反它們會毫不留情的砸到你的頭頂,建議躲在與龍卷風運動方向相反的小房間內且抱頭蹲下,最安全的選擇是躲進地下室,同時尋找厚實的被子毛毯等護住身體尤其是頭部以防被砸傷;
(2)若在室外,應當盡量對著與龍卷風的運動軌跡垂直的方向跑,找尋低洼處趴下躲避,但要遠離大樹、電線桿等易被刮倒的物體,也應盡量護住身體;
(3)若在開車,請立即離開汽車按照(2)尋找低洼地躲避,因為強大的風力會連人帶車一起卷走,讓你體驗一把“飛車”感覺,而且極大可能一生只有一次體驗卡。
龍卷風雖然不是中國的主要災害,但在某些特殊地區安全隱患也是存在的。龍卷風造成的損失既與預測龍卷風的技術壁壘有關,又與基礎設施建設以及人們的安全意識等有關,因此,如果采取措施在這幾方面進行改進,龍卷風帶來的損失將可能進一步降低。
對龍卷風的科學研究,為我們解開了“龍吸水”的神秘面紗,卻也為我們蒙上了更大一層霧 —— 今后如何才能更精確地預測它?如何去防范它?這也許印證了那一句“我們知道的越多,我們知道的反而越少”。
人類在今后的探索中,仍有很長的路要走,龍卷風如此,其他任何科學亦是如此。希望一代又一代的研究者能夠不斷探索出更為精準的預測方法,越來越知龍卷風,也越來越懂自然界。
本文來自微信公眾號:石頭科普工作室 (ID:Dr__Stone),作者:niong 康
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總結
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