一、龙卷风的特点 

　　龙卷风常发生于夏季的雷雨天气时，尤以下午至傍晚最为多见。袭击范围小，龙卷风的直径一般在十几米到数百米之间。龙卷风的生存时间一般只有几分钟，最长也不超过数小时。风力特别大，在中心附近的风速可达100-200米/秒。破坏力极强，龙卷风经过的地方，常会发生拔起大树、掀翻车辆、摧毁建筑物等现象，有时把人吸走，危害十分严重。

　　二、龙卷风的一般成因

　　 在大气之中，龙卷风是一种小范围，威力很强且极具破坏力的空气旋涡， 其直径由数十公尺至数百公尺不等，平均而言约 250公尺。自远处看，它状似一暗灰色的漏斗或象鼻，自云底向下伸展至地面，整个漏斗状云柱本身绕着一近似垂直的中心轴呈反时针方向急速旋转，同时向前行进。云柱有时在空中逥荡，有时降低及于地面，所经之处常造成严重灾害。龙卷风路径的长度，平均在 5 到 10 公里之间，然而亦有长达 300 公里的纪録；龙卷风的寿命有些不到一分钟，但有些则可维持数小时，平均历时约不到十分钟。

　　 因为龙卷风所伴随的风力太强，普通测量风速的装置无不被摧毁无遗，所以很难得到可靠的纪録。根据建筑物的损坏程度，以及飞扬物体的打击力来估计，其风速大致在每秒 100 公尺左右，甚至可能到达每秒 200公尺以上。就历年来侵袭台湾强烈台风来说，中心附近最大风速亦极少超过每秒80公尺者，足见龙卷风威力之大。

　　 龙卷风的成因迄今犹未澈底明瞭，它们大都发生在强冷锋和飑线（锋面前雷雨带）附近，亦有伴随飓风出现。台湾在春夏季亦偶有龙卷风发生，所幸因其范围小，路径短，很少造成重大灾害；但在美国中西部龙卷风则为一严重天然灾害。因为龙卷风常成群出现，挟带强风且所经之处气压突然猛烈下降，所以具有非常强烈可怕的破坏力。

　　 龙卷风是一种涡旋：空气绕龙卷的轴快速旋转，受龙卷中心气压极度减小的吸引，近地面几十米厚的一薄层空气内，气流被从四面八方吸入涡旋的底部。并随即变为绕轴心向上的涡流，龙卷中的风总是气旋性的，其中心的气压可以比周围气压低百分之十。

　　 龙卷风是云层中雷暴的产物。具体的说，龙卷风就是雷暴巨大能量中的一小部分在很小的区域内集中释放的一种形式。龙卷风的形成可以分为四个阶段：

　　（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的影响，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，一个小面积的增强辅合，即初生的龙卷在气旋内部形成，产生气旋的同样过程，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，地面风速急剧上升，形成龙卷风。

　　三、有关龙卷风的成因的主要学说

　　产生龙卷风的母体是巨型积雨云，此种云宽达数十公里，可上升到16公里高空。我们将锅中的冷水加热，即可以发现经过加热的水会上 升，上层冷水会下降，而经阳光照射使地面温度升高之后，也会产生同样的对流现象。

　　空中因此出现棉花块般的白云，这就是积云，积云继续发展则形成积雨云。 此时“潜热”就发生重要作用。

　　积雨雪内部因潜热不断加温云中空气，因此产生强大的上升气流。

　　  所谓“潜热” (latent heat)是水蒸气变为液态水时释出的热能，例如摄氏25度，1公克水蒸气变成同温度的 液态水时，会释出583卡潜热。将手掌伸到沸腾水上方而感觉到会烫的热度，就是水蒸气变为白色小水滴时的潜热。

　　此积雨云在与来自北方低温乾燥的喷射气流合流后更形壮大，于是形成更多的云粒、雨滴和冰晶，又促使潜热释出造出更强大的上升气流，其每秒速度有时还达数十公尺，因而在地面引起暴风、豪雨、下雹、雷电，带来灾害。如果积雨云会旋转则能延长寿命，可能成为巨型积雨云。

　　温热多湿的东南风，与顺沿落基山脉南下西北风的界线就是乾燥线。乾燥线显现出波浪状形态并在即将形成旋涡时，墙云就由巨型积雨云中出现而发生龙卷风。

　　继这项发现之后才产生我们在电影中看到的组织化“龙卷风搜寻者”，而他们也真的可说是龙卷风研究的先锋。根据这些人的研究成果，我们将产生龙卷风的巨型积雨云称为“超级气囊”(super cell)以便划分。

　　我们一直无法明瞭龙卷风的结构，因为危险度极高而不易接近，又龙卷风是产生在巨型积雨云下方，所以也无法由上空观测。华曼等人利用都卜勒雷达取得的龙卷风反射强度水平分布图十分类似台风形态，不过台风具有数百倍于龙卷风的规模，形态很像台风。

　　龙卷风中心的反射强度较弱，很像平静晴朗的台风眼，周围是具有强烈反射波的甜甜圈型环状，这是被中心强风欥散的砂土和破片，相当于台风眼四周的巨型积雨云群。环外的旋臂是由被巨型积雨云辐合的周围气流吹动的砂土和破片形成，等于台风的暴雨带。

　　极盛期过后，上层积雨云与中心之间的气压差加大，气流便向下曳出，这是“下曳气型(喷出型)”龙卷风。中心的下曳气流碰撞地面后便向周围扩散，并与被超级气囊辐合的气流相碰，为此在距离卷风中心数百公尺处形成甜甜圈型环状上升气流区。

　　由龙卷风吹出的强风吹动飞扬的砂土和破片，还会被辐合于甜甜圈型环内并一起上升，此状况常会形成巨型龙卷风。 经雷达观测到的甜甜圈型环的强烈反射波， 可知道此龙卷风是下曳气流型，同时知道它以秒速70公尺以上速度向左旋转。

　　龙卷风并非只发生在美国，中国大陆、东南 亚、印度、意大利等地均有龙卷风灾害的报告。最近，邻国日本也开始注意龙卷风和类似现象的下曳猝爆(down bourst)，空中速度4公里以上， 4公里以下则称微爆micro-bourst)及其带来的灾害。

　　所谓“下曳猝爆”，是由已过极盛期之积雨云产生的强烈下曳气流撞碰地面后变成强风向四周扩散的现象，很像龙卷风但旋转范围小于龙卷风，辐合和辐散则大于龙卷风。

　　可能造成灾害的局部性异常现象很多，例如威胁水上小艇的水龙卷(water-spout)，戈壁沙漠、撒哈拉沙漠、塔克拉玛干沙漠等地的小尘暴(dust devil)、大西洋上的飓风(hurricane)以及侵袭太平洋西岸的台风(tyPhoon)等。

　　超级气囊成长到极盛期之前，龙卷风中的上升气流就像吸尘器般吸进地面上的各种物质，这称为“上升气流型(吸进型)”。

　　此时砂土、破片等集中于龙卷风下端，环绕龙卷风中心的空气受离心力影响，中心气压因此下降。