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第五节 美国为什么龙卷风比较多及龙卷风的常见防御办法
美国又有“龙卷风之乡”的称号,每年有1000-2000个龙卷风发生,每天平均有5个龙卷风。1974年4月3-4日发生在芝加哥西南方89千米出的一次特大龙卷风过程,在两天的时间里先后出现148个龙卷风,给这一地区造成财产损失达5亿多美元,死亡人数315人。这些自然现象的产生是有一定的原因的。
一、为什么北美有特别多的龙卷风?
2006-9-12 22:09:54 作者:江林月娇 来源: 爱网
龙卷风(Tornado)是一种十分威猛的旋风,它与低气压和旋转之风向有关。是最暴烈的气象之一。
从气象学来看,龙卷风形成的原因,是由于云层上下温度差异过大,造成冷空气下降、热空气上升的小漩涡;此时,空中出现一块块棉花般的白云,称为“积云”。尔后,积云继续在大漩涡中发展形成“积雨云”,积雨云内部潜热继续不断地加温,因而产生强大之气流,即所谓之“龙卷风”。
每年北美每年均出现750至1000个龙卷风,大多数龙卷风是从西南移向东北移动。
典型龙卷风的移动时速为55公里,但有些龙卷风的移速则高达每小时115公里;最强的龙卷可高达每小时 450 公里。
典型龙卷风的生命期由15分钟至长达7小时20分。龙卷风侵袭时间最长纪録是发生在1917年伊利诺伊州(Illinois)麦顿 市(Mattoon)的查尔斯敦镇(Charleston),创造了移行471公里的记録。
许多气象学家根据龙卷风的风速及破坏程度对比分析,把龙卷风分成“F0”到“F5”6个等级,依其强度大致可分为三种:
1. 微弱龙卷风(Weak Tornado)
2. 强烈龙卷风(Strong Tornado)
3. 剧烈龙卷风(Violent Tornado)
龙卷风依其型态有“下曳龙卷风”和“上升龙卷风”两大类:
下曳龙卷风──上层积雨云与中心之间的气压差距递增,造成气流向下曳出,即所谓的 “下曳气型”龙卷风;亦称为“喷出型”龙卷风。
上升龙卷风──龙卷风中上升之气流,宛如吸尘器吸入地面上的各种物质,即所谓的“上升气流型”龙卷风;亦称为“吸进型”龙卷风。
北美大平原区域是形成龙卷风最为有利的环境。
根据研究统计显示,世界上有75%的龙卷风发生在美国(每年约800~1100个),加拿大受到侵袭约为5%。
龙卷风好发于春季的落基山脉东侧,巅峰期为仲夏月份,而冬季几乎没有;墨西哥湾沿岸各州龙卷风始于早春。
美国中西部地区得克萨斯州、俄克拉何马州、堪萨斯州、内布拉斯加州、达科他州……等地,每年春夏之际为龙卷风侵袭巅峰时期,因此这一带素有“龙卷风走廊”之称。
晚秋期间,墨西哥湾沿岸又是龙卷风出现频率最高的地方。
大多数龙卷风好发于午后至傍晚时分;墨西哥湾区各州,龙卷风在白天或夜间都有可能发生。
参考数据:
《The power of tornadoes》,BBC Weatherwise--Key Facts--Tornadoes
《Tornadoes》,The National Oceanic & Atmospheric Administration (NOAA)
《龙卷风介绍》,香港恶劣天气信息中心
二、龙卷风的防范措施、龙卷风的破坏力、龙卷风的探测、龙卷风的危害
龙卷风的防范措施:
(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) 汽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。
龙卷风的破坏力
在1999年5月27日,美国得克萨斯州中部,包括首府奥斯汀在内的 4个县遭受特大龙卷风袭击,造成至少32人死亡,数十人受伤。据报导,在离奥斯汀市北部40英里的贾雷尔镇,有50多所房屋倒塌,已有30多人在龙卷风丧生。遭到破坏的地区长达 1英里,宽200码。这是继5月13日迈阿密市遭龙卷风袭击之后,美国又一遭受龙卷风的地区。
一般情况下,龙卷风是一种气旋。它在接触地面时,直径在几米到1公里不等,平均在几百米。龙卷风影响范围从数米到几十上百公里,所到之处万物遭劫。龙卷风漏斗状中心由吸起的尘土和凝聚的水气组成可见的“龙嘴”。在海洋上,尤其是在热带,类似的景象在发生称为海上龙卷风。
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。
1995年在美国俄克拉何马州阿得莫尔市发生的一场陆龙卷,诸如屋顶之类的重物被吹出几十英里之远。大多数碎片落在陆龙卷通道的左侧,按重量不等常常有很明确的降落地带。较轻的碎片可能会飞到300多千米外才落地。
龙卷的袭击突然而猛烈,产生的风是地面上最强的。在美国,龙卷风每年造成的死亡人数仅次于雷电。它对建筑的破坏也相当严重,经常是毁灭性的。
在强烈龙卷风的袭击下,房子屋顶会像滑翔翼般飞起来。一旦屋顶被卷走后,房子的其他部分也会跟着崩解。因此,建筑房屋时,如果能加强房顶的稳固性,将有助于防止龙卷风过境时造成巨大损失。
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种,最多几个小时。
龙卷风的力气也是很大的。1956年9有24日上海曾发生过一次龙卷风,它轻而易举地把一个22万斤重的大储油桶“举”到15米高的高空,再甩到120米以外的地方。
龙卷风在美国又叫旋风,是常见的自然现象。旋风的破坏力往往超过地震。
1879年5月30日下午4时,在堪萨斯州北方的上空有两块又黑又浓的乌云合并在一起。15分钟后在云层下端产生了旋涡。旋涡迅速增长,变成一根顶天立地的巨大风柱,在三个小时内像一条孽龙似的在整个州内胡作非为,所到之处无一幸免。但是,最奇怪的事是发生在刚开始的时候,龙卷风旋涡横过一条小河,遇上了一座峭壁,显然是无法超过这个障碍物,旋涡便折抽西进,那边恰巧有一座新造的75米长的铁路桥。龙卷风旋涡竟将它从石桥墩上“拔”起,把它扭了几扭然后抛到水中。
龙卷风的探测
龙卷风长期以来一直是个谜,正是因为这个理由,所以有必要去瞭解它。龙卷风的袭击突然而猛烈,产生的风是地面最强的。由于它的出现和分散都十分突然,所以很难对它进行有效的观测。
龙卷风的风速究竟有多大?没有人真正知道,因为龙卷风发生至消散的时间短,作用面积很小,以至于现有的探测仪器没有足够的灵敏度来对龙卷风进行准确的观测。相对来说,多普勒雷达是比较有效和常用的一种观测仪器。多普勒雷达对准龙卷风发出的微波束,微波信号被龙卷风中的碎屑和雨点反射后重被雷达接收。如果龙卷风远离雷达而去,反射回的微波信号频率将向低频方向移动;反之,如果龙卷风越来越接近雷达,则反射回的信号将向高频方向移动。这种现象被称为多普勒频移。接收到信号后,雷达操作人员就可以通过分析频移数据,计算出龙卷风的速度和移动方向。
龙卷风的危害
1995年在美国俄克拉何马州阿得莫尔市发生的一场陆龙卷,诸如屋顶之类的重物被吹出几十英里之远。大多数碎片落在陆龙卷通道的左侧,按重量不等常常有很明确的降落地带。较轻的碎片可能会飞到300多千米外才落地。
龙卷的袭击突然而猛烈,产生的风是地面上最强的。在美国,龙卷风每年造成的死亡人数仅次于雷电。它对建筑的破坏也相当严重,经常是毁灭性的。
在强烈龙卷风的袭击下,房子屋顶会像滑翔翼般飞起来。一旦屋顶被卷走后,房子的其他部分也会跟着崩解。因此,建筑房屋时,如果能加强房顶的稳固性,将有助于防止龙卷风过境时造成巨大损失。
龙吸水:龙卷风的别名。龙卷风,因为与古代神话里从波涛中窜出、腾云驾雾的东海跤龙很相象而得名,它还有不少的别名,如“龙吸水”、“龙摆尾”、“倒挂龙”等等。