第六章

怪异的龙卷风
　　　龙卷风就像一个怪兽，张开大口，吞噬它所经过的一切，给世界带来灾祸。不过，龙卷风虽然不能克服，但确实可以应对，只要方法得当，人类终有一天会战胜这个恶魔。
　　　
　　　 
什么是龙卷风
 不可思议的“龙吸水”
　　　如果要问你最大的风是什么？你可能会说是台风或飓风。其实，台风和飓风虽然威力巨大、破坏惊人，然而，自然界中还有比这更大、更怪异的风，这就是龙卷风。
　　　龙卷风俗称“龙吸水”，这也许是它的漏斗状云柱的外形很像神话中的“龙”从天而降，把水吸到空中的缘故。实际上，它是一种自积雨云底部伸向地面或水面的范围很小的强烈旋风，是一种破坏力极强的小尺度天气系统。
　　　龙卷风和台风类似，是个强烈发展的旋涡，但它的个体小，直径只有几米到几百米，与台风相比真是小巫见大巫了。龙卷风的寿命很短，通常只有几分钟到几十分钟。龙卷风的风速极大，比台风的风速还要大，通常可达每秒数十米，有的甚至超过100米/秒。如此惊人的风速，能产生摧毁一切、力拔千钧的力量。在龙卷风的大风区里，宽度一般只有一二千米的范围。
 天降怪雨
　　　100多年前，在非洲摩洛哥某地，一个强龙卷风竟然将一个粮仓卷走，飞越了整个地中海，在西班牙某地把粮食抛落了下来，下了一场“麦雨”。而且，在龙卷风的作怪下，在新西兰也发生过天降“鱼雨”的怪事，在法国则出现过天降“青蛙雨”的奇闻。
　　　天降怪雨这种奇事，在我国古代就有记载。在唐朝天宝年间，宫中下了一场红雨，雨色鲜红，宫中人曾用它来染过衣裙；在元朝的英宗年间，曾经下过一场铁雨，百姓的房屋多被打穿，死伤很多。
　　　当然，天上降下来的，也不全是灾祸。1940年夏，在苏联的某地，就发生过天降银币的好事情，雨后，人们捡到了1000多枚伊万四世时代的银币。财宝从天而降，乡亲们还以为是上帝的恩赐，无不盼望财运重来。
 缘由何在
　　　其实，今天的人类已经认识到，这不过是龙卷风的恶作剧罢了。龙卷风具有强大的力量，在它经过河流、湖泊或者水库的时候，便把水卷到空中，好像一个大水泵一样，往往能够将水全部吸收。当然，那些水中的鱼、虾、蛙等动物，乃至水中埋藏的钱币之类的，都被龙卷风吸收了。待风势减弱后，水便像雨一样降落下来，那些水中之物也就光临人间了。
　　　
 龙卷风的惊人破坏
　　　在龙卷风袭击城镇时，暴风骤雨，飞沙扬土，人们急忙关紧门窗。当龙卷风经过时，由于龙卷风中心气压极低，而紧闭门窗的屋内仍保持着正常的气压，这样就形成了室内外很大的气压差，门窗受不住室内空气的压力，便破窗而出，打碎玻璃，严重者引起房屋爆炸，屋顶被掀。
　　　在龙卷风的中心附近，水平风速可达每秒100米以上，甚至可以达到每秒300米，而12级台风的风速仅有每秒30多米，比起龙卷风来就显得逊色多了。这样罕见的剧风，造成的破坏是异常惊人的。当它触及水面，就会翻江倒海卷巨澜，当它触及地面，可以把人畜卷到空中再扔下来。历史上有关银币雨、青蛙雨、黄豆雨等的记载，大都是龙卷风将地面或水中的物体吸上天空，带到远处随雨降落所至。
 我国古代对龙卷风的记载
　　　在我国古代，很早就有关于龙卷风的记载，通常称其为羊角。最早描述这种自然现象的是《庄子·逍遥游》，其中有“抟扶摇羊角而上者九万里”的记载。
　　　宋代大文豪苏轼在《东坡志林》中曾记载，眉州有一家人在深池中养鱼多年，忽然有一天“天晴无雷，池中忽发大声如风雨，鱼皆踊跃起，羊角而上，不知所往”。
　　　沈括也曾在《梦溪笔谈》中记载“熙宁九年，恩州武城县有旋风自东而来，望之插天如羊角，大木尽拔”。
　　　龙卷风如此的可怕和怪异，难怪西方人称呼“龙卷风”为“上帝的愤怒”。
　　　
　　　 
龙卷风的类型和力量
　　　龙卷风有弟兄好几个。它们的名字分别是陆龙卷、水龙卷和高空漏斗云。尘卷和火龙卷是龙卷风的远房亲戚，尘卷是老家在干热的沙漠地带，它从来不出远门去“旅行”，而火龙卷的生身父母则是火山爆发和大火灾产生的烟尘和水蒸气。
　　　龙卷风的脾气极其凶暴，它诞生在雷雨云中，是大气中破坏力最强的风暴，一般直径不超过1.5千米，风速超过声速。它所到之处，吼声如雷，犹如千万架喷气机在头顶飞掠。龙卷风为什么那么凶暴？力气从何而来？
　　　那是因为龙卷风是一种强烈旋转的漩涡，漩涡空腔的外壁空气流速达50～200米/秒，所以，像一个特殊吸泵一样，把它触及的东西统统吸个精光。
　　　
龙卷风的破坏
　　　龙卷风具有强大的威力，它可以倒拔垂杨，也可以像利剑似的把坚固的高楼大厦削掉一角。龙卷风产生的风压极大，可将沿途的建筑物摧毀。建筑物与龙卷风之间的巨大的气压梯度力，足以使建筑物由内向外爆炸。由于龙卷风的最大上升速度可达每秒几十至上百米，这样大的上升气流能够将上万吨的整节车厢卷入空中，将上千吨的轮船由海面拋向陆地。
　　　如1959年9月24日，上海市出现的龙卷风，竟然将一个有三四层楼高的重达11万千克的储油罐举到15米高的空中，然后甩到100多米以外的地方。
　　　龙卷风常出现在高温、高湿的条件下，形成于具有强烈上升气流的积雨云中。龙卷风波及的范围很小，一般直径从几米到几百米，移动的距离一般为几百米到几千米，个別可达几十千米以上。
　　　美国是遭受龙卷风侵袭最多的国家，平均每年有800次之多。密西西比河以西的大平原上，龙卷风为害尤其猛烈，有“龙卷风胡同”之称。
　　　如1972年在美国北卡罗来纳州出现的一次龙卷风，它经过的15平方米的范围内，大树被连根拔掉，而稍远一点的地方则毫无影响。龙卷风来去匆匆，一般从开始到终止只有几分钟，长的也不过几小时。
　　　在美国，龙卷风造成的财产损失呈逐年上升的趋势，龙卷风每年造成的死亡人数仅次于雷电。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，30多人在龙卷风中丧生。遭到破坏的地区长达1.6千米，宽183米。这是继这年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袭击的地区。
　　　2008年2月5日深夜到6日凌晨，近70股龙卷风夹着雷暴袭击了美国南部多个州，造成至少55人死亡，数百人受伤，这是美国近23年内最为严重的龙卷风。遭遇袭击的地区包括肯塔基州、田纳西州、密西西比州和阿肯色州等。暴风雨来势迅猛，掀开购物中心的屋顶，撕裂仓库并且摧垮了校园宿舍楼。
　　　在龙卷风的风灾中，也有死里逃生的幸运儿。一次，一个11岁的孩子被刮到4千米以外，从空中落在一个柴草堆上，晕了过去，却没有受一点伤。还有一次，一只拴在大树上的狗，连树一起被龙卷风卷走，3天后，主人找到了它，这狗依然被套在折断的树干上，欢蹦乱跳地迎接主人的到来，仿佛什么事情都没有发生一样。
　　　可是，这种幸运儿实在是太少了。龙卷风过后，更多的是残破的废墟，到处是血迹和哭声，生命财产损失无法计量。
　　　面对不断骚扰的龙卷风魔，以科学技术发达著称的美国也束手无策，只要加强预报，提醒人们在风灾时迅速离开房屋，不要在旷野驾驶汽车之类的消极防御方法。
　　　龙卷风目前还难以预报，但可以根据天气条件判断在某一地区产生龙卷风的可能性，然后通过雷达监测，及时发出警报。
　　　
　　　 
龙卷风的成因
　　　在河边，你常常可以看见，湍急的河水匆匆忙忙地向前赶路，一遇到木桩或者桥墩的时候，水流的方向和速度突然改变，水就旋转着流动着，形成一个个小旋涡。一般来说，龙卷风也就是空气里的旋涡，它主要孕育发展在强烈的积雨云中，但一般的积雨云中不一定有龙卷风的形成，现在我们就来观察龙卷风孕育发展的过程。
　　　在夏日高温潮湿的天气里，火红的太阳晒得大地温度极高，地面又烤热了低空湿度很大的空气，湿热的空气急剧上升，在高空发展形成积雨云。积雨云发展十分强，垂直厚度可达万米。这时，地面、云底、云顶温度差异极大，地面附近气温在30℃以上，积雨云云底的温度为十几度，到了4千米上下降至0℃。再往上，8千米以上的高空，温度降到-30℃以下。
　　　在这样显著的垂直温差下，上面的冷空气急剧下沉，下沉气流风速可达8级以上；下面的湿热空气急剧上升，上升气流的风速也可达4级左右。上下层空气剧烈地进行着交换与扰动，产生旋转力，形成许多小涡旋。
　　　小涡旋相互作用，加速旋转，同时它们互相合并组成大旋涡。大旋涡先是绕水平轴旋转，而后这个水平轴的涡旋渐渐弯曲，并从云底慢慢垂下来，形成漏斗云。有时漏斗云可到达地面或海面，这就是龙卷风。龙卷风的内部气流急剧地运动着，所以漏斗云总是弯弯曲曲，摇摆不定，宛如蛟龙腾云驾雾。
　　　龙卷风出现时，往往不止一个漏斗云，在同一块母体云中，可以伸出两个，甚至两个以上的漏斗云。有的漏斗云刚刚开始下垂，有的下端接触地面，或触地后正在缩回云里，也有的在云底伸伸缩缩，始终下不到地面。
　　　造成龙卷风的涡旋，由于气流急速地旋转，形成一个急转气流构成的涡旋壁，空气很难流入涡旋壁内部，使得涡旋壁内外气压差很大，气压差越大，反过来又加速涡旋壁四周气流的旋转，所以龙卷风风速极大，甚至达到100米/秒以上。
　　　当龙卷风出现在陆地上，飞沙走石，由沙土组成的涡旋在空中飞舞，通常称为陆龙卷。当它出现在海上时，龙卷的外围被海水所包围，形成龙吸水的壮观场面，通常称为水龙卷。
　　　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。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。
　　　台风引起的龙卷风也会造成巨大的损失。1989年第23号台风在浙江温岭登陆，其右前方对流带中频发龙卷，袭击了江苏11个县。在美国，约有半数以上的飓风登陆后可能诱发龙卷风。
　　　
龙卷风产生之谜
　　　近几十年来，全球变暖已经成为人们关注的话题。气候在不断的变化，那么气候变化会对龙卷风发生的频率产生怎样的影响呢？
　　　有科学家认为，由于人们向大气中释放的二氧化碳，和其他一些能够吸收热量的气体越来越多，“温室效应”逐渐加剧，造成全球气候变暖。更高的温度会加速蒸发，从而给空气中带来更多的水分。由于驱动超级单体风暴的能量，来自于因强对流上升的空气中的水汽凝结，由此更加湿润的空气可能会使强风暴变得更为频繁，其中有一些将是龙卷风性的，龙卷风发生频率将会增加。
　　　另一些科学家认为这样的推理未免过于简单。他们认为龙卷风要求高层大气中有强烈的风切变（指风速在水平和垂直方向的突然变化），而且风切变在大多数情况下是急流引起的。急流因极锋两侧极地气团和热带气团之间的巨大温差而形成。因此，猛烈的急流也许会导致更多的龙卷风。
　　　据预测，全球变暖在高纬度地区最为明显。热带和赤道地区温度上升幅度较小。那么这两地的温差将减小。如果是这样的话，因温差而形成的急流可能会变弱，由此推断中纬度风暴将显著减少，造成龙卷风发生频率减小。
　　　究竟是哪一种观点正确，一时尚无定论，还需要科研人员深入的研究。
 
龙卷风的研究
　　　龙卷风是一种范围小、时间短的天气现象。它来去匆匆，所以对它进行预报更为困难。由于气象科学工作者的努力，对龙卷风的活动规律和观测手段，已经取得了可喜的成果。
　　　法国学者威耶曾经做过一个有趣的实验。他在一个容器内倒入少量水，再在容器内插进一个玻璃棒。把水加热以后，在密闭的容器内出现了水蒸气。这时，快速地转动玻璃棒，则在棒的周围便形成了“雾柱”，这是因为玻璃棒附近的水蒸气，遇冷后形成的水滴和棒一起转动的结果。龙卷风形成的原理和这个小实验一样，可以把这个小实验看作是龙卷风形成的缩影。接着，威耶把玻璃棒旋转着下移水中，于是形成一个水柱，与雾柱连接一块，同自然界发生的龙卷风一模一样。不过，这仅仅是龙卷风中的一种“水龙卷”。
　　　总的来说，目前对龙卷风的研究还很不够，对于它的生成发展尚未形成成熟的理论，这是因为它是大自然中非常凶猛利害的“蛟龙”，人们要接近它，观察它，研究它是非常困难的。美国的惊悚灾难片《龙卷风》就真实地记录了科研人员追逐龙卷风的场景。
　　　为了探索龙卷风的奥秘，研究人员冒着生命危险追踪着龙卷风，就好像天兵神将与蛟龙搏斗，多么惊心动魄的场面呀！许多极为珍奇的资料被记录、拍摄下来了，为研究龙卷风提供了宝贵的可靠的依据。
　　　据研究，当大气底层（地面至2000米）空气温暖潮湿，高层（3千～5千米高空）有干冷空气侵入时，最易形成龙卷风。在台风路径附近，低层气流特别湿热，也常有龙卷风形成。从龙卷风发生的时间来看，多发生在夏日午后，尤其以下午3～6时为最多。利用气象雷达可以监视龙卷风云系独特的回波，据此可判断龙卷风是否会生成。
自然界中的奥秘无穷无尽，我们人类的认识也是无止境的，未知世界中的“蛟龙”还很多，而人生的最大乐趣——就是探索。
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　　龙卷风和飓风是两个不同的概念，是不能混淆的。飓风是经过一个长时间的酝酿而产生的，而龙卷风出现的时间很短暂，属于瞬间爆发，最长也不超过数小时。此外，龙卷风一般是伴随着飓风而产生的。因此，美国由于饱受飓风的侵袭，所以龙卷风的发生频率也非常高。
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　　龙卷风的范围虽小，但却是世界上风速最大的天气系统。因此，龙卷风所到之处，比较密闭的建筑通常会发生爆炸性破坏。弱的龙卷风只破坏房屋的门窗，而强的龙卷风可以把城镇变成废墟，甚至把废墟也彻底清扫干净。