[科普中国]-陆龙卷

陆龙卷是龙卷风的一种，龙卷风是风力较强而作用范围不大的旋风，气象学上一般根据龙卷风形成的环境，分为陆龙卷（产生在陆地上空）和水龙卷（产生在海面或水面上空）。

形成原因陆龙卷到底怎样形成，还不完全清楚，但必定与雷雨云有关。从墨西哥湾北上的温暖潮湿气团，遇上来自北方得较冷较重气团，被困其下，就很易形成陆龙卷。云在这激汤的湍流区里形成，酿成风暴，有时加强成为一股猛烈上旋的温暖气流，这就是陆龙卷。起初，未完全形成的陆龙卷只是一个凸出云底的圆角，其后逐渐加长，最后著地，成为一支猛烈旋转的风柱，把云和地面连接起来。陆龙卷初起时因为水汽凝聚，故呈白色，其后旋风逐渐吸进砂石尘土，颜色转深，最后变成黑色。

陆龙卷最容易在哪里形成?

陆龙卷通常在陆上形成。几乎任何地方都会产生陆龙卷，但最常见于美国中部的平原，尤其在春季和初夏的几个月里。美国每年约受五百到七百个陆龙卷吹袭，破坏最甚的地方包括德克萨斯州、俄克拉荷马州及堪萨斯州。

持续时间陆龙卷一旦接触地面，通常会在一小时之内消散，不过，也有些持续几小时。遭普通陆龙卷吹袭灾区，约宽一千呎，长可达十六里，其中一切破坏无遗。有些巨型陆龙卷，灾区可宽达一 里。一九一七年更有一个陆龙卷在长达二百九十三里的地区，造成严重破坏。

主要危害陆龙卷一旦着地，受袭的地方就会破坏无遗。陆龙卷前进时的怒啸狂风，响如一队喷射机飞过发出的声音。这种漏斗形旋风能轻易把大树连根拔起，粉碎整座建筑物。

陆龙卷是环绕着一个部分真空中心旋转的风。它具有这样大的破坏力,是疾风和低气压联合造称的结果。陆龙卷风速平均每小时二百里，有时甚至高达每小时五百哩。据报被这种狂风卷起的稻草，竟然戳穿木板和树干；甚至曾有陆龙卷吹起一块木板，把一块八分之五英寸厚的铁板撞破。

陆龙卷的低气压能使建筑物爆炸。旋风经过时，气压突然大降，使建筑物欸的空气急剧膨胀，以致把四壁爆塌。

陆龙卷中心的部分真空和强力上升气流，可造成许多奇异景象，例如把火车车厢从铁轨卷起，抛落附近地上；在另一次旋风中，一瓶泡菜据说被刮到二十五里外，然后安然落下，丝毫无损。

有的年份中国东部地区在暖季会出现龙卷风，北美洲一年出现的龙卷风约500次。新疆50年来没有发现过龙卷风。

美国最凶狠的陆龙卷大多出现于4月下旬或5月上旬，这时候上空暖湿气团与干冷气团冲突激烈。有人说，陆龙卷不会进入市区，这句话不可信。陆龙卷的威力来自云层内低气压泡，漏斗管可以进入郊区。由于市区中心气温较高，有上升气流，可改变空中云层的移动方向和位置。为躲避陆龙卷，通常进入地下室；但如遇大管口的陆龙卷，普通地下室也不安全。1

现象区别许多人会认为水龙卷与陆龙卷非常相似，但事实上他们是不同的。

水龙卷 在海面上出现的龙卷风，叫做水龙卷。在海面可兴起一股水柱，高达数米或数十米，这也是空中积雨云内低气压泡的作用。

陆龙卷与水龙卷是由底部向上生成的，严格说，陆龙卷与水龙卷属于旋风而已

陆龙卷、水龙卷之类的旋风仅需足够的温差即可产生。水龙卷一般较陆龙卷弱，水平范围也比陆龙卷小

1984年 6月26日下午 2点半，香港西南方海面受旋风而出现了水龙卷。旋风卷起灰白色水柱，上连漏斗状浓云，云层都有旋转，下接海水，直达海面。水柱最初是直立的，不久就弯曲。水柱下端四周海水急剧旋转，并激起灰白色浪花。10分钟后，水柱逐渐变得下窄上宽，呈长漏斗形，最后逐渐变小而消失。一位在钢线湾钓鱼的人看得很清楚，他说水龙卷出现时天气很闷热，不见雨点，只见云下有闪电，并听到断断续续的闷雷声响，约10分钟后才消失。长洲、南丫岛、华富邨、钢线湾等地的居民也都见到这次水龙卷。香港近20年内，每年可有一次或两次水龙卷出现。

据说，水龙卷在西沙群岛出现较多。

美国强风暴预报中心陆龙卷监视技术发展趋势研究背景这里主要恨据《国家强风暴预报中心预报技术的一些发展趋向》一文，介绍美国关于陆龙卷的监视(Tornado Wateh)的核验(verifieation)统计。

陆龙卷的监视是在约65000平方公里的矩形区域内，监视可能在预期强对流将开始的儿小时前发布(不是按死规定的时间)，其平均超前时间约30分钟。

发布这种监视的目的是通知国家天气局(NWS)、防灾和风暴监视小组、法律事务所和一般公众，指出有可能发生，要准备采取安全防护措施。国家强风暴预报中心还对国家天气局的地方机构发送监视结果，这些机构再向外传播。

陆龙卷监视的统计Galway(1967)提出1952-1966年期间的核验统计。此后继续进行这种鉴定。图1给出1967-1977年的监视核验。为核验监视的效果，考虑在监视的区域内于监视的有效时间内所出现的陆龙卷(注意既不用巨雹也不用灾害性雷暴阵风来验证陆龙卷的监视)。在11年中，技术总的提高是明显的。监视核验的百分比在六十年代后期约为30%，而在七十年代的大部分时间却超过40%。若包括紧靠龙卷监视区域的龙卷，则监视验证的准确率更高，自1973年以来提高到约65%。

上面已指出，监视核验的百分数自七十年代以来有所提高。这意味着预报员能较好地辨认产生陆龙卷的天气型。关于监视核验有所提高的进一步证据可用陆龙卷指数加以说明(图2)。龙卷指数是在每10000平方英里(26000平方公里)、单位时间(6小时)，在监视的有效时间内龙卷的发生数。龙卷指数1.0，指在1000O平方英里区域，在有效的6小时期何内纪录到一次龙卷。三年滑动平均平滑掉由于年际气候变化所引起指数变化的部分。滑动平均表明，自1969年以来技术的总趋势是有所提高的。

监测概率(POD)仅仅是在有效监视区域内龙卷发生的百分比。自1968年以来，年监测概率值在0.20-0.35之间，并有大幅度的年际变化。然而，总的来说，存在着增长的趋势。当考虑紧靠监视区域的龙卷时，监测概率明显地提高，平均约为0.42。

进一步的统计仅根据龙卷暴发日进行，这主要取自Galway(1978)。本文关于暴发的定义与Galway(1977)的一样，即在规定的时空条件下，出现10个或10个以上的龙卷。因此，发生10个或10个以上龙卷本身并不构成一次暴发。从1967年以来，已核验了暴发监视的60%以上，11年平均为6%。暴发龙卷的监视概率逐年有些振动，11年平均为0.53(图5)。很明显，当把暴发日的这些结果和所有龙卷日作比较时，其技术水平之高给人的印象是深刻的

研究结论龙卷监视的统计表明，监视核验的百分数自1970年以来有稳步提高。龙卷的监视概率自1974年以来稍有下降;然而，看来这在很大程度上与某一年中龙卷暴发数密切相关。当对所有监视的2/3验证时，证明在龙卷暴发期间具有较高的技术水平。在龙卷暴发期间的监视概率，比不大有龙卷的日子的监视概率高两倍以上。

由核验结果虽可看出稍有改进的趋势，但在最近10年还跟不上大尺度数值天气预报和大气遥感探测技术的进步。这是因为龙卷的短期预报，无论用主观或客观的方法，都需要从天气尺度资料中来考虑小尺度大气过程。

业务数值天气预报模式仍限于作天气尺度预报。为了使用诊断分析和大尺度模式输出用的统计方法预报强局地风暴事件的出现，已做了一些工作。尽管这种客观指导预报是有帮助的，但是天气尺度和较小尺度的特征间的关系仍然是不肯定的。而且，这些统计方法的潜力，受到母体数值模式分辨率不足和有预报价值的高空及雷达观测的限制。标准高空观测网不能满足探测中尺度系统的需要，可利用的资料在近20年也减少了10-15%，例如无线电测风、气球测风和每小时航空观测计划的减少。有助于确定对流发展的低层边界及对流本身方面，卫星记录经常提供极宝贵的资料，预报员的诊断工作主要依靠卫星照片。

看来，局地强风暴预报的显著改进，取决于严密的、客观的方法，以了解次天气尺度环流及其与大尺度流型的关系。中尺度系统间的动力关系，必须从卫星图像和由大尺度数值模式所描写的天气尺度的发展来推断。要达到这一目的，需要更进一步提高计算机能力。要取得中尺度预报过程的重大改进，大概要通过将套网格的中尺度模式和从新卫星系统得到的资料结合起来。由于计算技术的限制，未来的业务数值模式将限于区域尺度(Regional Scale)。具体的中尺度预报仍将需要人机结合。当这种系统投入业务时，将继续需要具有次天气尺度分析能力的有经验的预报人员。2

本词条内容贡献者为:

胡芳碧 - 副教授 - 西南大学