小編整理: 水龍卷是一種非常強(qiáng)大的自然現(xiàn)象,它通常出現(xiàn)在溫暖水面上空,形成一種旋轉(zhuǎn)的氣流,具有非常高的風(fēng)速和強(qiáng)烈的風(fēng)力。它的上端與雷雨云相接,下端直接延伸到水面,可以一邊旋轉(zhuǎn),一邊移動(dòng),空氣繞著龍卷的軸心快速旋轉(zhuǎn)。
水龍卷的形狀一般都呈上大下小的漏斗狀,這種形態(tài)是由于龍卷風(fēng)內(nèi)部的空氣繞著軸心向上旋轉(zhuǎn),同時(shí)也在向外旋轉(zhuǎn),導(dǎo)致空氣在到達(dá)水面時(shí)向下俯沖,從而形成了漏斗狀的結(jié)構(gòu)。
水龍卷持續(xù)時(shí)間一般僅有幾分鐘,最長(zhǎng)不過幾十分鐘,但在這短暫的時(shí)間內(nèi),它所釋放的能量和造成的破壞力是非常巨大的。水龍卷可以造成船舶翻沉、建筑倒塌、農(nóng)作物損毀等嚴(yán)重后果,甚至可能危及人們的生命安全。
總之,水龍卷是一種非常危險(xiǎn)的
天氣 現(xiàn)象,需要引起人們的高度重視和警惕。在遇到水龍卷時(shí),應(yīng)該迅速尋找安全的地方躲避,如地下室或堅(jiān)固的建筑物內(nèi),避免遭受其造成的危害。
水龍卷 出現(xiàn)在溫暖水面上空的龍卷風(fēng)
水龍卷 是一種偶爾出現(xiàn)在溫暖水面上空的龍卷風(fēng)。俗稱龍吸水或龍吊水。 它的上端與雷雨云相接,下端直接延伸到水面,一邊旋轉(zhuǎn),一邊移動(dòng),空氣繞龍卷的軸心快速旋轉(zhuǎn)。 形狀一般都呈上大下小的漏斗狀, 發(fā)生時(shí),其渦旋內(nèi)部風(fēng)速可超200公里/小時(shí),瞬時(shí)風(fēng)力有時(shí)可達(dá)12級(jí)以上。持續(xù)時(shí)間一般僅有幾分鐘,最長(zhǎng)不過幾十分鐘,同時(shí)伴有巨大的轟鳴聲。 水龍卷是空氣和水霧的“旋轉(zhuǎn)柱”。根據(jù)發(fā)生時(shí)是否與雷暴有關(guān)可分為兩類:晴天水龍卷和龍卷風(fēng)水龍卷。
形成原因 1產(chǎn)生機(jī)理
水龍卷是一種渦旋,形成初期空氣會(huì)繞著龍卷的軸快速旋轉(zhuǎn)。在靠近水面的高度,氣流向渦旋中心卷入的速度會(huì)逐漸加快,然后向上爬升??諝饫@龍卷的中心快速旋轉(zhuǎn),受龍卷中心氣壓極度減小的吸引,近地面幾十米厚的薄層空氣內(nèi),氣流被從四面八方吸入渦旋的底部,并隨即變?yōu)槔@軸心向上的渦流。 當(dāng)表層水的高溫使與之相接觸的空氣變暖,形成強(qiáng)烈的對(duì)流上升氣流。它們非常濕潤(rùn),因?yàn)橛写罅康乃终舭l(fā)到溫暖的空氣中。空氣在上升過程絕熱冷卻,水汽凝結(jié),積云形成。如果空氣的不穩(wěn)定性達(dá)到一定程度,流入的空氣可能會(huì)開始旋轉(zhuǎn),正是這些旋轉(zhuǎn)的空氣演變成最終的水龍卷。
2形成條件
產(chǎn)生海龍卷的條件是:首先是空氣必須具有高溫、高濕。溫度高低反映其熱能的大小,空氣濕度大,一旦發(fā)生凝結(jié)現(xiàn)象,大量的潛熱就釋放出來,轉(zhuǎn)換成動(dòng)能、位能;第二要有旺盛的積雨云,積雨云是強(qiáng)對(duì)流的產(chǎn)物,在強(qiáng)對(duì)流運(yùn)動(dòng)中易 形成渦環(huán);第三是上升氣流和下沉氣流間的切變要大,也就是說兩者氣流方向相反,各自的速度要大,才能形成強(qiáng)切變。
階段組成 水龍卷有吸管渦旋、龍卷漏斗、龍卷氣旋組成。吸管渦旋最小直徑在30米以內(nèi)。以吸管渦旋為基礎(chǔ),會(huì)逐漸構(gòu)成龍卷漏斗、龍卷渦旋、龍卷氣旋、母龍卷氣旋。
形成時(shí)分為四個(gè)階段:1. 大氣的不穩(wěn)定性產(chǎn)生強(qiáng)烈的上升氣流。2. 由于冷暖氣流相互作用,上升氣流在對(duì)流層中部開始旋轉(zhuǎn),形成中尺度氣旋。3. 中尺度氣旋向地面發(fā)展、向上發(fā)展,形成龍卷核心。4. 當(dāng)渦旋到達(dá)地面高度時(shí)地面氣壓急劇下降 ,風(fēng)速急劇上升,形成龍卷區(qū)。
主要類型 水龍卷在兩種情況下產(chǎn)生:龍卷風(fēng)和睛好天氣。根據(jù)形成條件分為龍卷風(fēng)水龍卷和晴天水龍卷。
龍卷風(fēng)水龍卷經(jīng)常在陸地上出現(xiàn),逐漸移向大海或具有一定范圍的內(nèi)陸水域。他們可以在雷暴,颮線 ,或一個(gè)前進(jìn)的冷風(fēng)前沿中出現(xiàn),通常具有很大的破壞性。水龍卷在形成時(shí)具備蛇型漏斗、大量的初始云團(tuán)和急速的渦旋風(fēng)聲。當(dāng)它完全形成后,龍卷風(fēng)水龍卷發(fā)生時(shí)規(guī)模非常大,具有極大的毀滅 性。水龍卷移動(dòng)通常速度為15~30節(jié),一般持續(xù)時(shí)間為30~60min。 龍卷風(fēng)水龍卷的形成與嚴(yán)重的雷暴有關(guān),通常伴有大風(fēng)、大浪、大冰雹和頻繁危險(xiǎn)的閃電。 龍卷風(fēng)水龍卷常常發(fā)生在中緯度地區(qū),通常發(fā)生在大片陸地的背風(fēng)海岸附近,如北美,亞洲及澳大利亞東海岸。 晴天水龍卷只能在水面形成發(fā)展。晴天龍卷發(fā)生規(guī)模通常很小,周期短、危害性較小。晴天龍卷移動(dòng)通常速度為10~15節(jié),持續(xù)時(shí)間2~20min,晴天龍卷通常發(fā)生在赤道及亞熱帶地區(qū)。 在佛羅里達(dá)附近水域和 北美洲 的五大湖上最為普遍。 。
形成特點(diǎn) 在最初階段,龍卷風(fēng)在沿著某個(gè)方向移動(dòng)時(shí)人們看不到它的存在。當(dāng)它的低氣壓的冷卻作用導(dǎo)致空氣中的水汽發(fā)生凝結(jié)最終形成小水滴時(shí),人們才能看到這種空氣的渦旋流動(dòng)。 所以水龍卷剛形成時(shí)是透明的,幾乎是看不見的 。隨著水汽增多,水龍卷逐漸形成可見的輪廓。此時(shí),人們就可以看到上端連接雷雨云、下端延伸到海面的水柱、水龍卷可以將大量的水吸人空中,但是,液態(tài)水不能長(zhǎng)時(shí)間在高空停留。只能以雨的形式降落下來,因此,水龍卷形成后常常會(huì)帶來暴雨。 雖然整體看起來要比陸地龍卷風(fēng)小,但強(qiáng)度比較大。水龍卷通常都是幾個(gè)幾個(gè)的一起出現(xiàn)。
分布區(qū)域 世界各地的江河、海洋和湖泊都可能出現(xiàn)水龍卷,尤其在夏季平緩水面遇到暖濕空氣強(qiáng)烈上升、冷空氣迅速下降時(shí)極易形成水龍卷。 就國(guó)家尺度來講,經(jīng)常發(fā)生水龍卷的國(guó)家有加拿大、墨西哥、英國(guó) 、意大利、澳大利亞、新西蘭、日本和印度等國(guó),其中美國(guó)是發(fā)生水龍卷最多的國(guó)家。中國(guó)水龍卷主要發(fā)生在華南和華東地區(qū),還經(jīng)常出現(xiàn)在 南海 的 西沙群島 上。 中國(guó)南海西沙群島很具備產(chǎn)生海龍卷的條件,在夏秋季海龍卷經(jīng)常出現(xiàn)。據(jù)統(tǒng)計(jì),全球每年發(fā)生的海龍卷達(dá)千個(gè)。 在太洋上易發(fā)生臺(tái)風(fēng)或颶風(fēng)的海區(qū),也容易發(fā)生海龍卷。
典型案例 1984年6月26日下午2點(diǎn)半,香港出現(xiàn)了海龍卷,旋風(fēng)卷起灰白色水柱,上連漏斗狀濃云,云層都有旋轉(zhuǎn),下接海水,直達(dá)海面。水柱最初是直立的,不久就彎曲 。水柱下端四周海水急劇旋轉(zhuǎn),并激起灰白色浪花。10 分鐘后,水柱逐漸變得下窄上寬,呈長(zhǎng)漏斗形,最后逐漸變小而消失。 2010年,位于中國(guó)香港和深圳市之間的深圳灣的海面上突然烏云密布。云層上出現(xiàn)了漏斗狀的黑色云,并且與海面相接,形成巨大的水龍卷。當(dāng)時(shí)海面上出現(xiàn)了4個(gè)水龍卷,吸起與天空相接的巨大水柱,整個(gè)過程約持續(xù)17分鐘。
2013年8月19日,中國(guó)松花江肇源段江面上出現(xiàn)罕見的“龍吸水”現(xiàn)象。同時(shí)烏云密布、電閃雷鳴。冰雹緊接著從天而降,水上云端 、雹落地面。 2014年,中國(guó)臺(tái)灣屏東地區(qū)的 里港鄉(xiāng) 出現(xiàn)了巨型的黑尾水龍卷這個(gè)水龍卷。這個(gè)水龍卷橫掃里港鄉(xiāng)部分地區(qū),損毀了很多民居,給沿海居民帶來巨大損失。 1935年,發(fā)生在美國(guó)弗吉尼亞州諾??耸械囊粓?chǎng)龍卷風(fēng)行進(jìn)到海上,破壞了碼頭和船只。
1983年5月,出現(xiàn)在墨西哥灣的水龍卷群規(guī)模龐大,橫掃整個(gè)海區(qū),又夾帶著狂風(fēng)暴雨襲擊了美國(guó)的 得克薩斯州 和路易斯安那州。水龍卷登陸后,摧毀了民宅、廠房、汽車和樹木,導(dǎo)致約100人遇難。造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。 2016年一場(chǎng)海上龍卷風(fēng)造訪了英國(guó)東部臨海的薩克福郡,天空中出現(xiàn)了巨大的漩渦云柱。
2015年10月11日英國(guó)《 每日郵報(bào) 》報(bào)道,當(dāng)?shù)貢r(shí)間10日上午9點(diǎn)50分左右,美國(guó)佛羅里達(dá)州西部 海面上形成了一股龍卷風(fēng),并迅速向 陽光高架橋 移動(dòng),未造成人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。 2022年《??怂剐侣劇?月3日?qǐng)?bào) 道,巨大的海上龍卷風(fēng)席卷馬來西亞檳城島上的一個(gè)小鎮(zhèn),破壞了大量的建筑物。據(jù)報(bào)道,在水龍卷移動(dòng)至陸地并毀壞多達(dá)五十座建筑物前,旋轉(zhuǎn)了大約五分鐘。
危害及應(yīng)對(duì)措施 1強(qiáng)度等級(jí)劃分
氣象學(xué)家藤田哲提出 藤田級(jí)數(shù) 來衡量龍卷風(fēng)的強(qiáng)度。分為6級(jí):EFO、 EF1、EF2、EF3、EF4、EF5。 藤田級(jí)數(shù)(Enhanced F-scale)分級(jí)
EF0級(jí)
29~38 m/s
輕度破壞。破壞棚舍,板房、廠房的屋頂有所損壞;對(duì)電視天線和煙囪造成一些破壞,房屋頂層小部分表面被削去;加油站頂棚裝飾帶被卷走;刮斷樹木細(xì)枝,刮倒淺根樹,可連根拔起軟木(多為針葉樹)類樹木。(出現(xiàn)幾率極高,53.5%)
EF1級(jí)
39~49 m/s
中等破壞。棚舍倒塌,刮掉質(zhì)量較差房屋(木質(zhì)棚屋、活動(dòng)板房等)的屋頂表面;磚木結(jié)構(gòu)民房的房頂“開洞”,煙囪倒塌;車拖活動(dòng)房屋被推倒,金屬結(jié)構(gòu)房屋的天花板或墻板被吹走;加油站房頂被掀、柱體彎曲;汽車被推離道路;不結(jié)實(shí)的木質(zhì)電桿、路燈被摧毀,高壓鐵塔有所損壞;軟木類樹木斷、折;硬木(多為闊葉樹)類樹木被連根拔起。(出現(xiàn)幾率較高,31.6%)
EF2級(jí)
50~60 m/s
相當(dāng)大的破壞?;顒?dòng)板房、廠房、加油站和磚木機(jī)構(gòu)民房墻倒屋塌、屋頂被吹走;推翻不結(jié)實(shí)民房,框架結(jié)構(gòu)的房屋屋頂被刮掉,墻體還在;兩層房屋的頂層外墻坍塌,摧毀車拖活動(dòng)房屋;路上的車被吹走或吹翻,集裝箱卡車側(cè)翻;輕的物體快速飛到空中;瘦長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的金屬電桿、鐵塔、微波塔倒塌,摧毀、折斷金屬或混凝土電桿;硬木類樹木被折斷或連根拔起。(出現(xiàn)幾率中等偏低,10.7%)
EF3級(jí)
61~73 m/s
嚴(yán)重破壞。磚木結(jié)構(gòu)的民房在很低的部位倒塌,一些農(nóng)村建筑物被完全摧毀;框架結(jié)構(gòu)的屋頂和部分墻體被吹走;鋼結(jié)構(gòu)倉庫、廠房堅(jiān)固的框架倒塌;汽車被卷起拋出一定距離,重型車、火車被刮倒;森林里大部分樹被拔起或折斷,樹木枝葉被剝落到只剩主干。
EF4級(jí)
74~89 m/s
摧毀性破壞。良好的磚木結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)民房被摧毀,有的房屋被齊根鏟掉、夷平;鋼結(jié)構(gòu)房屋被嚴(yán)重破壞;汽車和火車被拋出一段距離,或滾動(dòng)相當(dāng)遠(yuǎn)的距離;產(chǎn)生大的飛射物,破壞力巨大。(出現(xiàn)幾率很低,0.7%)
EF5級(jí)
90 m/s
異乎尋常、難以置信的破壞。整個(gè)框架結(jié)構(gòu)房子連同地基一起被拋出;鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)建筑被嚴(yán)重?fù)p壞;汽車大小的飛射物被快速拋入空中。(出現(xiàn)幾率較低偏高,20%—45%)
2危害表現(xiàn)
由于水龍卷特殊的形成條件與運(yùn)動(dòng)機(jī)制,使得其本身具有較大的破壞力。當(dāng)水龍卷發(fā)生時(shí)能把海上船只和海水吸入空中。船舶、飛機(jī)遇上水龍卷時(shí),會(huì)被卷進(jìn)漩渦,造成船只沉沒,飛機(jī)失事。當(dāng)水龍卷移動(dòng)至陸地時(shí)就會(huì)摧毀港口建筑物及碼頭,造成經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。
水龍卷在海面上經(jīng)過的同時(shí),因?yàn)榫薮蟮奈搅?huì)對(duì)珊瑚礁造成嚴(yán)重的破壞。擾亂了海底平衡,給海洋生態(tài)帶來影響。
3預(yù)防措施
水龍卷的移動(dòng)路徑一般為直線,移動(dòng)速度平均每小時(shí)50千米左右;水龍卷一般是垂直向下的,但有時(shí)因上空風(fēng)比地面風(fēng)大,它的上部會(huì)順氣流方向傾斜,一般就可以根據(jù)其傾斜方向判斷出移動(dòng)路徑。 在水面上遇到龍卷風(fēng),船只、人員要盡量避免靠近,及時(shí)向龍卷風(fēng)路徑垂直方向躲避,防止因躲避不及而遭受損失。