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龙卷风用什么物理远原理

发布时间:2022-08-31 14:15:15

1. 龙卷强风是什么物理现象

龙卷风是云层中雷暴的产物.产生在发展强烈的雷雨云中,上下温度差相差悬殊:在地面温度摄氏二十几度;在雷雨云底,温度降到十几度,到了四千米高空,温度降到0℃,而在八千米的高空,温度降到零下三十几度.这样冷空气急速下降,热空气猛烈上升,形成许多小旋涡.在这些小旋涡还没有得到发展前,常三五成群地升到云底,时伸是缩作旋转滚动.在上下激荡非常厉害时才形成大漩涡——龙卷风.龙卷风通常发生在夏季,而且与发展强烈的雷雨雨云一起降临.

2. 龙卷风是如何形成的


卷风究竟是怎样形成的?可以从夏天在操场上常能看到的一种现象,得到启示:一阵风刮来,突然在操场中间出现了一个气流涡旋,它卷起了沙土和树叶随气流旋转,而且越转越快地在移动着,过了一会,又迅速慢了下来,突然消失了。这是很小尺度的气流不稳定性造成的。
龙卷风则是中尺度的气流不稳定性造成的,其平均直径为200-300米,直径最小的不过几十米,只有极少数直径大的才达到1000米以上。它的寿命也很短促,往往只有几分钟到几十分钟,最多不超过几小时。其移动速度平均每秒15米,最快的可达70米;移动路径的长度大多在10公里左右,短的只有几十米,长的可达几百公里以上。它造成破坏的地面宽度,一般有l-2公里。
普遍认为,龙卷风是云层中雷暴的产物,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。
龙卷风的形成过程,大致可分为四个阶段:
(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,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。
龙卷风的形成和消失,都是气流运动不稳定的过程。

3. 龙卷风产生原理是什么

龙卷风产生原理是:龙卷风是云层中雷暴的产物。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,上升气流在对流层的中部开始旋转,形成中尺度气旋,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,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,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。

4. 龙卷风是怎样运用物理流体压强的

龙卷风是大气中最强烈的涡旋的现象,它是从雷雨云底伸向地面或水面的一种范围很小而风力极大的强风旋涡。常发生于夏季的雷雨天气时,尤以下午至傍晚最为多见,影响范围虽小,但破坏力极大。

水蒸气上升到天空后冷凝,形成了云,在高空云团温度比较低,周围的水蒸气不断被冷却,体积也不断缩小,使得周围空气中的水蒸气不断地补充因冷凝缩小后的剩余空间。由于云团下面上升的水蒸气是直向上升的,而水蒸气分子在上升过程中受冷,体积收缩越来越小,受地转偏向力作用,逐渐呈漏斗状,此时云下气体分子不断地补充到空间中去,气压差值越来越大,从而产生大风,周围一些空间的气体来时不均匀便形成龙卷风。

形成条件

龙卷风这种自然现象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。

龙卷风是大气中最强烈的涡旋的现象,常发生于夏季的雷雨天气时,尤以下午至傍晚最为多见,影响范围虽小,但破坏力极大。

龙卷风经过之处,常会发生拔起大树、掀翻车辆、摧毁建筑物等现象,它往往使成片庄稼、成万株果木瞬间被毁,令交通中断,房屋倒塌,人畜生命和经济遭受损失。

龙卷风的水平范围很小,直径从几米到几百米,平均为250米左右,最大为1000米左右。在空中直径可有几千米,最大有10千米。极大风速每小时可达150千米至450千米,龙卷风持续时间,一般仅几分钟,最长不过几十分钟。

5. 为什么会有龙卷风龙卷风形成的原理 龙卷风龙卷风形成的原理有哪些

1、龙卷风是一种相当猛烈的小尺度天气系统,由快速旋转并造成直立中空管状的气流形成。

2、龙卷风是云层中雷暴的产物,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。在雷雨云里,空气扰动十分厉害,上下温差悬殊。在地面,气温是摄氏二十几度,越往高空,温度越低。在积雨云顶部八千多米的高空,温度低到摄氏零下三十几度。这样,上面冷的气流急速下降,下面热的空气猛烈上升。上升气流到达高空时,如果遇到很大的水平方向的风,就会迫使上升气流倒挂(向下旋转运动)。

3、龙卷风是强对流天气最强烈的表现形式之一,其特点是范围小、生消快、风力强、破坏性极大。龙卷风呈气旋性急速旋转,其风速普遍可超12级,最大者可达300米每秒。

6. 龙卷风到底是怎么形成的威力有多大

龙卷风一般形成于热力很不稳定的大气中,冷热交换空气剧烈对流造成了上升气流,当它被进一步加强时就会形成龙卷风。龙卷风的威力非常大,几乎席卷一切,把人和马匹吹到数公里以外、拔起大树只是小菜一碟,大的龙卷风能够把房子和大桥都卷走、把河水吸干。不过对于龙卷风形成的根本物理机制,科学家至今还没有了解透彻,而且自然界也存在雷电云和晚上没有强对流情况下发生的龙卷风。

龙卷风的强度

龙卷风3级:三级的龙卷风时速达到218到266公里,出现的几率只有3.4%,但威力奇大,摧毁房屋、把树木吹到天空都不算是个事,连沉重的火车都能吹离轨道,较重的汽车也能掀翻在地。4级:龙卷风风速为267到322公里每小时,这样的龙卷风威力就很吓人了,能够把大树拔起推上几百米的高空,牢固房子也会像塑料做的一样被夷为平地,汽车也会随风飞舞,出现概率只有0.7%。5级:风速为每小时322公里以上,这样的龙卷风能用疯狂来形容,因为不仅所有汽车和房屋会被刮得没影,连公路上的沥青油也会被卷走,地面上的火车列车将会被吹离地面。

7. 龙卷风产生的原理是什么

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。

龙卷风是一种伴随着高速旋转的漏斗状云柱的强风涡旋。龙卷风中心附近风速可达100m/s~200m/s,最大300m/s,比台风近中心最大风速大好几倍。中心气压很低,一般可低至400hPa,最低可达200hPa。它具有很大的吸吮作用,可把海(湖)水吸离海(湖)面,形成水柱,然后同云相接,俗称“龙取水”。由于龙卷风内部空气极为稀薄,导致温度急剧降低,促使水汽迅速凝结,这是形成漏斗云柱的重要原因。漏斗云柱的直径,平均只有250m左右。龙卷风产生于强烈不稳定的积雨云中。它的形成与暖湿空气强烈上升、冷空气南下、地形作用等有关。它的生命史短暂,一般维持十几分钟到一二小时,但其破坏力惊人,能把大树连根拔起,建筑物吹倒,或把部分地面物卷至空中。江苏省每年几乎都有龙卷风发生,但发生的地点没有明显规律。出现的时间,一般在六七月间,有时也发生在8月上、中旬。

龙卷风的形成

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。

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。
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。

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。据报道,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,所以有必要去了解它。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。

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。

8. 龙卷风是怎样形成的具体的原理是什么

一、龙卷风形成原因

由于小范围的空气涡旋,是在不稳定的天气条件下,由空气强烈对流运动产生。

龙卷风则是中尺度的气流不稳定性造成的,其平均直径为200-300米,直径最小的不过几十米,只有极少数直径大的才达到1000米以上。

它的寿命也很短促,往往只有几分钟到几十分钟,最多不超过几小时。其移动速度平均每秒15米,最快的可达70米;移动路径的长度大多在10公里左右,短的只有几十米,长的可达几百公里以上。它造成破坏的地面宽度,一般有1~2公里。

二、龙卷风形成原理

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,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。

(8)龙卷风用什么物理远原理扩展阅读

美国的龙卷风多的原因:

美国的龙卷风不仅数量多,而且强度大,被称之为“龙卷之乡”。这主要是和美国的地理位置、气候条件以及大气环流特征有关。美国东濒大西洋,西靠太平洋,南面又有墨西哥湾,大量的水汽不断从东、西、南面流向美国大陆。

美国主要处在中纬度,春夏季常受副热带高压控制,即使在秋冬季,也常受其边缘影响。在副高南部和西部是偏东和东南气流最活跃的地方,它把大西洋和墨西哥湾的大量暖湿空气源源不断向美国大陆输送,这是产生雷雨云的充分条件。雷雨云不断地强烈发展,龙卷风就伴随而来。

9. 龙卷风形成的原因与压强差有关系吗 龙卷风的形成涉及到的物理知识是:

当然有啊,跟流体压强有关,形成龙卷风所需要的条件基本上与猛烈雷暴所需要的条件相同,即接近地面空气的巨大垂直不稳定性、高的湿度,以及紧接着在风暴中上升之后风在低水准面的水平聚会.其实龙卷风就是空气里的旋涡.在发展强烈的积雨云中,空气扰动很厉害,里面的温度、湿度、风向和风速差别很大就会引起龙卷风.如下沉气流风速往往达8级以上,而上升气流的风速只有3到4级,这就使得积雨云内部空气扰动剧烈,产生旋转,当旋转作用增强到一定程度时,就形成了龙卷风.大气上下温度相差悬殊时,冷空气急速下降,热空气猛烈上升,也会形成龙卷风.
快速旋转的龙卷风形成一个低压区,所以它能把物体吸到空中.强烈的龙卷风会造成巨大的灾难,它所到之处房倒屋塌、大树折断

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