龙卷风是如何工作的

如果你曾经在你的浴缸或水槽排水时看到漩涡形成水，那么你就见证了龙卷风的基本原理。排水管的漩涡，也被称为乐动体育网站5.0涡，是由排水管在水体中产生的下沉气流形成的。向下流入排水管的水流开始旋转，随着旋转速度的加快，形成了漩涡。乐动体育网站5.0

为什么水开始旋转?有很多解释，但这里有一种解释。想象自己是水中的一个粒子，突然被拉向排水管产生的吸力。一开始，你会发现自己在加速奔向下水道。然后，毫不夸张地说，有一个转折。由于你之前的动量和同时冲向排水沟的其他粒子的数量，当你到达时，你很可能会被推到吸力点的一侧。这种偏转会让你螺旋式地进入吸力点，就像飞蛾螺旋式地飞向光亮。一旦螺旋从一个方向开始，它往往会影响所有其他到达的粒子。产生了很强的螺旋趋势。最终，有足够的螺旋能量形成漩涡。

漩涡显然是一种常见的现象。毕竟，你总是能在浴缸和水槽里看到它们。小尘暴有时是风吹过炎热的沙漠时形成的乐动体育网站5.0森林大火已知产生爬升漩涡的火焰和灰烬叫什么火旋转．科学家们甚至观察到了沙尘暴火星和发现太阳能龙卷风从太阳．

在龙卷风中，同样的事情发生在我们的浴缸例子中，除了空气而不是水。很多地球的风的模式是由低压中心决定的，低压中心从周围地区吸入较冷的高压空气。这种气流将低压空气推到更高的高度，但随后空气被加热，并被后面的所有空气推到更高的高度。龙卷风内部的气压比周围空气的气压低10%，导致周围空气更快地涌入。

龙卷风不是突然出现的——它们是由雷暴发展而来的，在雷暴中，已经有一股稳定的、向上流动的温暖低压空气开始形成龙卷风。这有点像一场摇滚音乐会爆发成一场骚乱。情况本来就不稳定;他们只会升级为更危险的事情。

雷暴本身的形成和许多其他的雷暴一样云:暖湿气团上升并冷却，导致水蒸汽凝结成云。然而，如果上升气流继续，这团云团将继续增长，上升4万英尺(12,192米)或更高对流层这是我们生活的大气层的最底层。典型的雷暴云可以积聚巨大的能量。如果条件合适，这种能量会产生巨大的上升气流进入云层，但这种能量从何而来呢?

云是水蒸气在空气中凝结形成的。这种物理状态的变化会释放热量，而热量是能量的一种形式。乐动体育网站5.0雷暴的能量很大一部分是凝结形成云的结果。每克水凝结会产生大约600卡路里的热量，另外每克水在上层大气中结冰会产生80卡路里的热量。这种能量增加了上升气流的温度，以及向上和向下空气运动的动能。乐动体育网站5.0平均一次雷暴会释放大约1000万千瓦时的能量——相当于一枚2万吨的核弹头[来源:大英百科全书]。

在是由超级单体雷暴在美国，上升气流尤其强烈。如果它们足够强大，就会形成空气漩涡，就像水槽里形成乐动体育网站5.0水漩涡一样。这种龙卷风的前兆被称为龙卷风中气旋乐动体育网站5.0一般为2 - 6英里(3 - 10公里)宽。一旦形成中气旋，大约有50%的几率风暴将在30分钟内升级为龙卷风。

有些龙卷风由单一的漩涡组成，但其他时候有多个吸入漩涡围绕龙卷风中心旋转。这些风暴中的风暴可能较小，直径约为30英尺(9米)，但它们经历了极其强大的旋转速度。

龙卷风从雷雨云中向下延伸，形成巨大的旋转空气绳。风速在200到300英里每小时(322到483公里每小时)的范围内并不罕见。如果漩涡接触地面，旋风的速度(以及上升气流和压力差)会造成巨大的破坏，撕裂房屋，抛出可能致命的碎片。

龙卷风的路径受其母雷云的路径控制，它通常会出现跳跃。乐动体育网站5.0当涡流受到干扰时，就会发生跳变。你可能已经看到，在浴缸里搅动漩涡很容易，但之后它会重新形成。同样的事情也会发生在龙卷风的漩涡上，导致它沿着路径崩溃并重新形成。

较小的龙卷风可能只持续几分钟，覆盖不到一英里的地面。然而，更大的风暴可以在地面停留数小时，覆盖超过90英里(150公里)，并在沿途造成近乎持续的破坏。

在这一点上，你可能想知道龙卷风最终是如何消散的。科学家们仍在争论这些致命风暴是如何死亡的，但其中一个主要的怀疑正是雷暴的母体:旋转的中气旋。龙卷风需要不稳定和旋转。扰乱气流，带走它的水分或破坏它不稳定的冷热空气平衡，它就不能正常工作。乐动体育网站5.0通常，龙卷乐动体育网站5.0风会因为寒冷而死亡流出来自降水的大量空气打破了平衡。

龙卷风是最危险的风暴之一地球随着气乐动体育网站5.0象学家努力保护弱势群体通过早期预警它有助于根据风暴的严重程度和潜在损害对风暴进行分类。龙卷风最初被评为Fujita规模以它的发明者、芝加哥大学气象学家藤田T. Theodore Fujita的名字命名。气象学家在1971年根据龙卷风造成的风速和破坏类型创建了这个等级。在最初的天平上有六个等级。

F0

F1

F2

F3

F4

F5

2007年2月，藤田分级被增强藤田分级所取代。新的“EF”比额表与其前身相似。它将龙卷风分为六个不同的类别(EF0到EF5，而不是F0到F5)。然而，EF等级的不同之处在于用于评估龙卷风破坏程度的标准数量。首先，有损坏指示器——在龙卷风中可能损坏的物体。这些树被分为1(小谷仓)到28(软木树)。每个损伤指标也可以经历变化损坏程度（国防部的)．每个DOD对应估计风速。

例如，一家汽车旅馆有1乐动体育网站5.00度的损害，从窗户破碎(3)到大部分屋顶倒塌(6)到建筑物完全破坏(10)。如果一家汽车旅馆的窗户被打破了，但没有遭受更大范围的破坏，估计的最低可能风速是74英里每小时(119公里每小时)，而估计的最高可能风速是107英里每小时(172公里每小时)。气象学家平均这些速度，意味着预期风速是89英里/小时(143公里/小时)。对EF等级的检查显示，89英里每小时属于EF1级，因此龙卷风被归类为EF1级。有关EF级的更多信息，请参阅NOAA官方网站。