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美国为何「龙卷风」特多?

(2018-11-15 10:09:46)
标签:

知识

地球科学

分类: 地理
美国为何「龙卷风」特多?

绿野仙踪》(The Wonderful Wizard of Oz),是我很喜欢的童话故事。

小女孩桃乐丝住在美国堪萨斯州。有一天,龙卷风来了,桃乐丝躲避不及,与小狗Toto被龙卷风吹到奇异的国度。她遇见了渴望智慧的稻草人、寻求真心的锡樵夫以及极需勇气的狮子……

我小时对「龙卷风」很好奇,它的名字很酷、威力惊人,但我只在书中的照片看过。
后来才知堪萨斯州所在的美国中西部大平原,正是全世界龙卷风发生最多的地方。

美国为何「龙卷风」特多?
(黑点是1951年至1982年龙卷风的发生地。
其中,美国、加拿大、孟加拉国的黑点最密集)




【直径】

龙卷风(tornado),是威力很强且极具破坏力的空气旋涡。
它状似一暗灰色的漏斗或象鼻,自云底向下伸展至地面,
整个漏斗状云柱绕着中心轴急速旋转,并同时向前行进。

发生在陆上者称之为陆龙卷,在水上者为水龙卷

龙卷风的直径,由数十米至数百米不等,平均约250米

美国为何「龙卷风」特多?
(水龙卷)




【寿命】

龙卷风路径的长度,
平均约在5到10公里之间,然而亦有长达300公里的纪录。

龙卷风的生命期,
最短的不到1分钟,但有些则可长达数小时,平均约10分钟




【风速】

因为龙卷风的风力太强,普通测量风速的装置常被摧毁,
所以很难量测到可靠的纪录。

根据建筑物的损坏程度,以及飞扬物体的打击力来估计,
龙卷风的风速大致在每秒100米左右,有时更可高达每秒200米以上。

强烈台风,中心最大风速亦极少超过每秒80米,
可见龙卷风之旋转风力远大于台风

美国为何「龙卷风」特多?
(不同方向、同时拍摄的龙卷风。
1976年5月30日,摄于俄克拉荷马州Waurika City;
上面一张顺光,下面一张逆光)




【生成条件】

不论陆龙卷、水龙卷,其生成条件均极相似,
基本上必须有旋转量并有极不稳定空气扰动,
或高温高湿空气与冷空气的剧烈辐合作用(convergence)。

因此,龙卷风常见于中纬度温带气旋及强烈对流雷雨的附近。
5至8月间,出现龙卷风的频率最高。

在大部分地区,
龙卷风常发生在白天最温暖的时刻,因为当时地表空气被加热而变得不稳定;
在美国中西部大平原,大多数龙卷风发生在午后到傍晚这段时间。

美国为何「龙卷风」特多?
(壮丽的龙卷风。
摄于爱阿华州Sioux City,云的直径近两公里)




【美国中西部大平原】

世界上75%的龙卷风发生在美国(每年约800至1100个),另5%则侵袭加拿大。
 
美国中西部大平原是龙卷风盛行地区,
因为西侧有从落基山脉吹来的干空气,南侧有墨西哥湾吹来的暖湿空气,
两股气流交会的结果,使得该地区大气非常不稳定,经常发生龙卷风。

中西部大平原的西侧,发生龙卷风最频繁更有「龙卷风走廊」之称(Tornado Alley,如下图红色区域)。

美国为何「龙卷风」特多?
(蓝色:冷干空气,橙色:暖干空气,绿色:暖湿空气)




【孟加拉】

孟加拉,是仅次于美国、加拿大的龙卷风盛行地区。

因为孟加拉「飓风」频繁,以前看新闻报导「龙卷风」重创孟加拉,
我还以为是记者的笔误,后来才知孟加拉真的龙卷风盛行。

孟加拉与美国中西部大平原有类似地理状况,
孟加拉位于平原地区,北方有雄伟的喜玛拉雅山,南方是印度洋

十二月至次年三月,东北季风的冷干空气,与从印度洋来的暖湿空气,
两股气流在孟加拉交会(如下图),使得孟加拉在此季节经常发生龙卷风。

美国为何「龙卷风」特多?

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