1. 龍卷強風是什麼物理現象
龍卷風是雲層中雷暴的產物.產生在發展強烈的雷雨雲中,上下溫度差相差懸殊:在地面溫度攝氏二十幾度;在雷雨雲底,溫度降到十幾度,到了四千米高空,溫度降到0℃,而在八千米的高空,溫度降到零下三十幾度.這樣冷空氣急速下降,熱空氣猛烈上升,形成許多小旋渦.在這些小旋渦還沒有得到發展前,常三五成群地升到雲底,時伸是縮作旋轉滾動.在上下激盪非常厲害時才形成大漩渦——龍卷風.龍卷風通常發生在夏季,而且與發展強烈的雷雨雨雲一起降臨.
2. 龍卷風是如何形成的
卷風究竟是怎樣形成的?可以從夏天在操場上常能看到的一種現象,得到啟示:一陣風刮來,突然在操場中間出現了一個氣流渦旋,它捲起了沙土和樹葉隨氣流旋轉,而且越轉越快地在移動著,過了一會,又迅速慢了下來,突然消失了。這是很小尺度的氣流不穩定性造成的。
龍卷風則是中尺度的氣流不穩定性造成的,其平均直徑為200-300米,直徑最小的不過幾十米,只有極少數直徑大的才達到1000米以上。它的壽命也很短促,往往只有幾分鍾到幾十分鍾,最多不超過幾小時。其移動速度平均每秒15米,最快的可達70米;移動路徑的長度大多在10公里左右,短的只有幾十米,長的可達幾百公里以上。它造成破壞的地面寬度,一般有l-2公里。
普遍認為,龍卷風是雲層中雷暴的產物,是雷暴巨大能量中的一小部分在很小的區域內集中釋放的一種形式。
龍卷風的形成過程,大致可分為四個階段:
(1)大氣的不穩定性產生強烈的上升氣流,由於急流中的最大過境氣流的影響,它被進一步加強。
(2)由於與在垂直方向上速度和方向均有切變的風相互作用,上升氣流在對流層的中部開始旋轉,形成中尺度氣旋。
(3)隨著中尺度氣旋向地面發展和向上伸展,它本身變細並增強。同時,一個小面積的增強輔合,即初生的龍卷在氣旋內部形成,形成龍卷核心。
(4)龍卷核心中的旋轉與氣旋中的不同,它的強度足以使龍卷一直伸展到地面。當發展的渦旋到達地面高度時,地面氣壓急劇下降,地面風速急劇上升,形成龍卷。
龍卷風的形成和消失,都是氣流運動不穩定的過程。
3. 龍卷風產生原理是什麼
龍卷風產生原理是:龍卷風是雲層中雷暴的產物。大氣的不穩定性產生強烈的上升氣流,由於急流中的最大過境氣流的影響,它被進一步加強,上升氣流在對流層的中部開始旋轉,形成中尺度氣旋,隨著中尺度氣旋向地面發展和向上伸展,它本身變細並增強,即初生的龍卷在氣旋內部形成,產生氣旋的同樣過程,形成龍卷核心,龍卷核心中的旋轉與氣旋中的不同,它的強度足以使龍卷一直伸展到地面。當發展的渦旋到達地面高度時,地面氣壓急劇下降,地面風速急劇上升,形成龍卷。
4. 龍卷風是怎樣運用物理流體壓強的
龍卷風是大氣中最強烈的渦旋的現象,它是從雷雨雲底伸向地面或水面的一種范圍很小而風力極大的強風旋渦。常發生於夏季的雷雨天氣時,尤以下午至傍晚最為多見,影響范圍雖小,但破壞力極大。
水蒸氣上升到天空後冷凝,形成了雲,在高空雲團溫度比較低,周圍的水蒸氣不斷被冷卻,體積也不斷縮小,使得周圍空氣中的水蒸氣不斷地補充因冷凝縮小後的剩餘空間。由於雲團下面上升的水蒸氣是直向上升的,而水蒸氣分子在上升過程中受冷,體積收縮越來越小,受地轉偏向力作用,逐漸呈漏斗狀,此時雲下氣體分子不斷地補充到空間中去,氣壓差值越來越大,從而產生大風,周圍一些空間的氣體來時不均勻便形成龍卷風。
形成條件
龍卷風這種自然現象是雲層中雷暴的產物,具體的說,龍卷風就是雷暴巨大能量中的一小部分在很小的區域內集中釋放的一種形式。
龍卷風是大氣中最強烈的渦旋的現象,常發生於夏季的雷雨天氣時,尤以下午至傍晚最為多見,影響范圍雖小,但破壞力極大。
龍卷風經過之處,常會發生拔起大樹、掀翻車輛、摧毀建築物等現象,它往往使成片莊稼、成萬株果木瞬間被毀,令交通中斷,房屋倒塌,人畜生命和經濟遭受損失。
龍卷風的水平范圍很小,直徑從幾米到幾百米,平均為250米左右,最大為1000米左右。在空中直徑可有幾千米,最大有10千米。極大風速每小時可達150千米至450千米,龍卷風持續時間,一般僅幾分鍾,最長不過幾十分鍾。
5. 為什麼會有龍卷風龍卷風形成的原理 龍卷風龍卷風形成的原理有哪些
1、龍卷風是一種相當猛烈的小尺度天氣系統,由快速旋轉並造成直立中空管狀的氣流形成。
2、龍卷風是雲層中雷暴的產物,是雷暴巨大能量中的一小部分在很小的區域內集中釋放的一種形式。在雷雨雲里,空氣擾動十分厲害,上下溫差懸殊。在地面,氣溫是攝氏二十幾度,越往高空,溫度越低。在積雨雲頂部八千多米的高空,溫度低到攝氏零下三十幾度。這樣,上面冷的氣流急速下降,下面熱的空氣猛烈上升。上升氣流到達高空時,如果遇到很大的水平方向的風,就會迫使上升氣流倒掛(向下旋轉運動)。
3、龍卷風是強對流天氣最強烈的表現形式之一,其特點是范圍小、生消快、風力強、破壞性極大。龍卷風呈氣旋性急速旋轉,其風速普遍可超12級,最大者可達300米每秒。
6. 龍卷風到底是怎麼形成的威力有多大
龍卷風一般形成於熱力很不穩定的大氣中,冷熱交換空氣劇烈對流造成了上升氣流,當它被進一步加強時就會形成龍卷風。龍卷風的威力非常大,幾乎席捲一切,把人和馬匹吹到數公里以外、拔起大樹只是小菜一碟,大的龍卷風能夠把房子和大橋都捲走、把河水吸干。不過對於龍卷風形成的根本物理機制,科學家至今還沒有了解透徹,而且自然界也存在雷電雲和晚上沒有強對流情況下發生的龍卷風。
龍卷風的強度龍卷風3級:三級的龍卷風時速達到218到266公里,出現的幾率只有3.4%,但威力奇大,摧毀房屋、把樹木吹到天空都不算是個事,連沉重的火車都能吹離軌道,較重的汽車也能掀翻在地。4級:龍卷風風速為267到322公里每小時,這樣的龍卷風威力就很嚇人了,能夠把大樹拔起推上幾百米的高空,牢固房子也會像塑料做的一樣被夷為平地,汽車也會隨風飛舞,出現概率只有0.7%。5級:風速為每小時322公里以上,這樣的龍卷風能用瘋狂來形容,因為不僅所有汽車和房屋會被颳得沒影,連公路上的瀝青油也會被捲走,地面上的火車列車將會被吹離地面。
7. 龍卷風產生的原理是什麼
龍卷風是一種渦旋:空氣繞龍卷的軸快速旋轉,受龍卷中心氣壓極度減小的吸引,近地面幾十米厚的一薄層空氣內,氣流被從四面八方吸入渦旋的底部。並隨即變為繞軸心向上的渦流,龍卷中的風總是氣旋性的,其中心的氣壓可以比周圍氣壓低百分之十。
龍卷風是一種伴隨著高速旋轉的漏斗狀雲柱的強風渦旋。龍卷風中心附近風速可達100m/s~200m/s,最大300m/s,比台風近中心最大風速大好幾倍。中心氣壓很低,一般可低至400hPa,最低可達200hPa。它具有很大的吸吮作用,可把海(湖)水吸離海(湖)面,形成水柱,然後同雲相接,俗稱「龍取水」。由於龍卷風內部空氣極為稀薄,導致溫度急劇降低,促使水汽迅速凝結,這是形成漏斗雲柱的重要原因。漏斗雲柱的直徑,平均只有250m左右。龍卷風產生於強烈不穩定的積雨雲中。它的形成與暖濕空氣強烈上升、冷空氣南下、地形作用等有關。它的生命史短暫,一般維持十幾分鍾到一二小時,但其破壞力驚人,能把大樹連根拔起,建築物吹倒,或把部分地面物卷至空中。江蘇省每年幾乎都有龍卷風發生,但發生的地點沒有明顯規律。出現的時間,一般在六七月間,有時也發生在8月上、中旬。
龍卷風的形成
龍卷風是雲層中雷暴的產物。具體的說,龍卷風就是雷暴巨大能量中的一小部分在很小的區域內集中釋放的一種形式。龍卷風的形成可以分為四個階段:
(1)大氣的不穩定性產生強烈的上升氣流,由於急流中的最大過境氣流的影響,它被進一步加強。
(2)由於與在垂直方向上速度和方向均有切變的風相互作用,上升氣流在對流層的中部開始旋轉,形成中尺度氣旋。
(3)隨著中尺度氣旋向地面發展和向上伸展,它本身變細並增強。同時,一個小面積的增強輔合,即初生的龍卷在氣旋內部形成,產生氣旋的同樣過程,形成龍卷核心。
(4)龍卷核心中的旋轉與氣旋中的不同,它的強度足以使龍卷一直伸展到地面。當發展的渦旋到達地面高度時,地面氣壓急劇下降,地面風速急劇上升,形成龍卷。
龍卷風常發生於夏季的雷雨天氣時,尤以下午至傍晚最為多見。襲擊范圍小,龍卷風的直徑一般在十幾米到數百米之間。龍卷風的生存時間一般只有幾分鍾,最長也不超過數小時。風力特別大,在中心附近的風速可達100-200米/秒。破壞力極強,龍卷風經過的地方,常會發生拔起大樹、掀翻車輛、摧毀建築物等現象,有時把人吸走,危害十分嚴重。
龍卷風的危害:
1995年在美國俄克拉何馬州阿得莫爾市發生的一場陸龍卷,諸如屋頂之類的重物被吹出幾十英里之遠。大多數碎片落在陸龍卷通道的左側,按重量不等常常有很明確的降落地帶。較輕的碎片可能會飛到300多千米外才落地。
龍卷的襲擊突然而猛烈,產生的風是地面上最強的。在美國,龍卷風每年造成的死亡人數僅次於雷電。它對建築的破壞也相當嚴重,經常是毀滅性的。
在強烈龍卷風的襲擊下,房子屋頂會像滑翔翼般飛起來。一旦屋頂被捲走後,房子的其他部分也會跟著崩解。因此,建築房屋時,如果能加強房頂的穩固性,將有助於防止龍卷風過境時造成巨大損失
龍卷風的防範措施
(1) 在家時,務必遠離門、窗和房屋的外圍牆壁,躲到與龍卷風方向相反的牆壁或小房間內抱頭蹲下。躲避龍卷風最安全的地方是地下室或半地下室。
(2) 在電桿倒、房屋塌的緊急情況下,應及時切斷電源,以防止電擊人體或引起火災。
(3) 在野外遇龍卷風時,應就近尋找低窪地伏於地面,但要遠離大樹、電桿,以免被砸、被壓和觸電。
(4) 汽車外出遇到龍卷風時,千萬不能開車躲避,也不要在汽車中躲避,因為汽車對龍卷風幾乎沒有防禦能力,應立即離開汽車,到低窪地躲避。
在1999年5月27日,美國得克薩斯州中部,包括首府奧斯汀在內的 4個縣遭受特大龍卷風襲擊,造成至少32人死亡,數十人受傷。據報道,在離奧斯汀市北部40英里的賈雷爾鎮,有50多所房屋倒塌,已有30多人在龍卷風喪生。遭到破壞的地區長達 1英里,寬200碼。這是繼5月13日邁阿密市遭龍卷風襲擊之後,美國又一遭受龍卷風的地區。
一般情況下,龍卷風是一種氣旋。它在接觸地面時,直徑在幾米到1公里不等,平均在幾百米。龍卷風影響范圍從數米到幾十上百公里,所到之處萬物遭劫。龍卷風漏斗狀中心由吸起的塵土和凝聚的水氣組成可見的「龍嘴」。在海洋上,尤其是在熱帶,類似的景象在發生稱為海上龍卷風。
大多數龍卷風在北半球是逆時針旋轉,在南半球是順時針,也有例外情況。卷風形成的確切機理仍在研究中,一般認為是與大氣的劇烈活動有關。
從19世紀以來,天氣預報的准確性大大提高,氣象雷達能夠監測到龍卷風、颶風等各種災害風暴。
1995年在美國俄克拉何馬州阿得莫爾市發生的一場陸龍卷,諸如屋頂之類的重物被吹出幾十英里之遠。大多數碎片落在陸龍卷通道的左側,按重量不等常常有很明確的降落地帶。較輕的碎片可能會飛到300多千米外才落地。
龍卷的襲擊突然而猛烈,產生的風是地面上最強的。在美國,龍卷風每年造成的死亡人數僅次於雷電。它對建築的破壞也相當嚴重,經常是毀滅性的。
在強烈龍卷風的襲擊下,房子屋頂會像滑翔翼般飛起來。一旦屋頂被捲走後,房子的其他部分也會跟著崩解。因此,建築房屋時,如果能加強房頂的穩固性,將有助於防止龍卷風過境時造成巨大損失。
龍卷風通常是極其快速的,每秒鍾100米的風速不足為奇,甚至達到每秒鍾175米以上,比12級台風還要大五、六倍。風的范圍很小,一般直徑只有25~100米,只在極少數的情況下直徑才達到一公里以上;從發生到消失只有幾分種,最多幾個小時。
龍卷風的力氣也是很大的。1956年9有24日上海曾發生過一次龍卷風,它輕而易舉地把一個22萬斤重的大儲油桶「舉」到15米高的高空,再甩到120米以外的地方。
龍卷風在美國又叫旋風,是常見的自然現象。旋風的破壞力往往超過地震。
1879年5月30日下午4時,在堪薩斯州北方的上空有兩塊又黑又濃的烏雲合並在一起。15分鍾後在雲層下端產生了旋渦。旋渦迅速增長,變成一根頂天立地的巨大風柱,在三個小時內像一條孽龍似的在整個州內胡作非為,所到之處無一倖免。但是,最奇怪的事是發生在剛開始的時候,龍卷風旋渦橫過一條小河,遇上了一座峭壁,顯然是無法超過這個障礙物,旋渦便折抽西進,那邊恰巧有一座新造的75米長的鐵路橋。龍卷風旋渦竟將它從石橋墩上「拔」起,把它扭了幾扭然後拋到水中。
龍卷風的探測
龍卷風長期以來一直是個謎,正是因為這個理由,所以有必要去了解它。龍卷風的襲擊突然而猛烈,產生的風是地面最強的。由於它的出現和分散都十分突然,所以很難對它進行有效的觀測。
龍卷風的風速究竟有多大?沒有人真正知道,因為龍卷風發生至消散的時間短,作用面積很小,以至於現有的探測儀器沒有足夠的靈敏度來對龍卷風進行准確的觀測。相對來說,多普勒雷達是比較有效和常用的一種觀測儀器。多普勒雷達對准龍卷風發出的微波束,微波信號被龍卷風中的碎屑和雨點反射後重被雷達接收。如果龍卷風遠離雷達而去,反射回的微波信號頻率將向低頻方向移動;反之,如果龍卷風越來越接近雷達,則反射回的信號將向高頻方向移動。這種現象被稱為多普勒頻移。接收到信號後,雷達操作人員就可以通過分析頻移數據,計算出龍卷風的速度和移動方向。
龍卷風的危害。
1995年在美國俄克拉何馬州阿得莫爾市發生的一場陸龍卷,諸如屋頂之類的重物被吹出幾十英里之遠。大多數碎片落在陸龍卷通道的左側,按重量不等常常有很明確的降落地帶。較輕的碎片可能會飛到300多千米外才落地。
龍卷的襲擊突然而猛烈,產生的風是地面上最強的。在美國,龍卷風每年造成的死亡人數僅次於雷電。它對建築的破壞也相當嚴重,經常是毀滅性的。
在強烈龍卷風的襲擊下,房子屋頂會像滑翔翼般飛起來。一旦屋頂被捲走後,房子的其他部分也會跟著崩解。因此,建築房屋時,如果能加強房頂的穩固性,將有助於防止龍卷風過境時造成巨大損失。
龍吸水:龍卷風的別名。龍卷風,因為與古代神話里從波濤中竄出、騰雲駕霧的東海跤龍很相象而得名,它還有不少的別名,如「龍吸水」、「龍擺尾」、「倒掛龍」等等。
龍卷風的特點
龍卷風常發生於夏季的雷雨天氣時,尤以下午至傍晚最為多見。襲擊范圍小,龍卷風的直徑一般在十幾米到數百米之間。龍卷風的生存時間一般只有幾分鍾,最長也不超過數小時。風力特別大,在中心附近的風速可達100-200米/秒。破壞力極強,龍卷風經過的地方,常會發生拔起大樹、掀翻車輛、摧毀建築物等現象,有時把人吸走,危害十分嚴重。
8. 龍卷風是怎樣形成的具體的原理是什麼
一、龍卷風形成原因
由於小范圍的空氣渦旋,是在不穩定的天氣條件下,由空氣強烈對流運動產生。
龍卷風則是中尺度的氣流不穩定性造成的,其平均直徑為200-300米,直徑最小的不過幾十米,只有極少數直徑大的才達到1000米以上。
它的壽命也很短促,往往只有幾分鍾到幾十分鍾,最多不超過幾小時。其移動速度平均每秒15米,最快的可達70米;移動路徑的長度大多在10公里左右,短的只有幾十米,長的可達幾百公里以上。它造成破壞的地面寬度,一般有1~2公里。
二、龍卷風形成原理
1、大氣的不穩定性產生強烈的上升氣流,由於急流中的最大過境氣流的影響,它被進一步加強。
2、由於與在垂直方向上速度和方向均有切變的風相互作用,上升氣流在對流層的中部開始旋轉,形成中尺度氣旋。
3、隨著中尺度氣旋向地面發展和向上伸展,它本身變細並增強。同時,一個小面積的增強輔合,即初生的龍卷在氣旋內部形成,形成龍卷核心。
4、龍卷核心中的旋轉與氣旋中的不同,它的強度足以使龍卷一直伸展到地面。當發展的渦旋到達地面高度時,地面氣壓急劇下降,地面風速急劇上升,形成龍卷。
(8)龍卷風用什麼物理遠原理擴展閱讀
美國的龍卷風多的原因:
美國的龍卷風不僅數量多,而且強度大,被稱之為「龍卷之鄉」。這主要是和美國的地理位置、氣候條件以及大氣環流特徵有關。美國東瀕大西洋,西靠太平洋,南面又有墨西哥灣,大量的水汽不斷從東、西、南面流向美國大陸。
美國主要處在中緯度,春夏季常受副熱帶高壓控制,即使在秋冬季,也常受其邊緣影響。在副高南部和西部是偏東和東南氣流最活躍的地方,它把大西洋和墨西哥灣的大量暖濕空氣源源不斷向美國大陸輸送,這是產生雷雨雲的充分條件。雷雨雲不斷地強烈發展,龍卷風就伴隨而來。
9. 龍卷風形成的原因與壓強差有關系嗎 龍卷風的形成涉及到的物理知識是:
當然有啊,跟流體壓強有關,形成龍卷風所需要的條件基本上與猛烈雷暴所需要的條件相同,即接近地面空氣的巨大垂直不穩定性、高的濕度,以及緊接著在風暴中上升之後風在低水準面的水平聚會.其實龍卷風就是空氣里的旋渦.在發展強烈的積雨雲中,空氣擾動很厲害,裡面的溫度、濕度、風向和風速差別很大就會引起龍卷風.如下沉氣流風速往往達8級以上,而上升氣流的風速只有3到4級,這就使得積雨雲內部空氣擾動劇烈,產生旋轉,當旋轉作用增強到一定程度時,就形成了龍卷風.大氣上下溫度相差懸殊時,冷空氣急速下降,熱空氣猛烈上升,也會形成龍卷風.
快速旋轉的龍卷風形成一個低壓區,所以它能把物體吸到空中.強烈的龍卷風會造成巨大的災難,它所到之處房倒屋塌、大樹折斷