山东莘县龙卷风是怎么形成的?气旋将尾巴留在了山东,强对流未停

山东莘县遭遇超大龙卷风 , 可能达到了EF3级 , 风速高达200多公里/小时 。 据目前统计 , 20多名群众受伤 , 电力中断 , 部分房屋受损严重 , 大量汽车被掀翻 , 树木连根拔起 。 这次龙卷风可能与奔向京津冀 , 引发华北平原暴雨的西南低涡存在联系 。
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龙卷风形成条件
龙卷风是小概率的偶发性事件 , 无法像天气一样提前预测 , 意味着人类无法未雨绸缪进行避灾 。
目前 , 人类对龙卷风的成因细节知之甚少 。 同样的天气 , 同一点地点 , 再来一次也不一定会形成龙卷风 。
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龙卷风的形成需要一个强大的气旋 , 因此强对流是前提条件 。
超级雷暴为源
在大气层对流层中 , 有一种现象叫做风切 。 由于温差、湿度差、压力差等因素 , 对流层经常会出现急速的气流 , 它在水平快速移动时会搅动对对流层流的空气 , 在地面一定高度形成水平旋转的气旋 。
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夏季 , 阳光充足 , 地面吸收阳光辐射 , 然后将热量传至近地面空气 , 使其升温形成上升气流 , 这个过程就像热气球上升 。 远离地表后 , 气流中的水蒸气到达一定高度遇冷成云积雨 。
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(山东龙卷风形成时 , 刚好处于最热的时候)
如果地面受到太阳暴晒 , 出现高温且水汽充盈 , 而上方气流又冷又干 。 地面气流就会剧烈上升 , 从而冲击上面的水平气旋 , 将其从中间断开 , 并演变成两个垂直方向上的气旋 。
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由于离得较近 , 弱气旋很容易被强气旋吞噬 。 在垂直气旋的带动下 , 热气流会变成螺旋上升 , 并将水蒸气不断输送至高空成云 , 跟随气旋转动 , 使其越来越壮大 , 达到中尺度气旋 , 形成超级雷暴云 。
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超级雷暴云厚度至少超过1200米 , 这是形成龙卷风的基础 。 随之而来的是强风、冰雹、雷电 , 而距离形成龙卷风 , 只剩下向下延伸的“漏斗嘴”部分 。
关于超级雷暴云如何形成龙卷风 , 目前科学家也不清楚 。 为了将其搞清楚 , 有不少科学家追逐龙卷风 , 有些因此丧命 。 在以往的经验中 , 能让近地面的气流随之起舞的超级雷暴云大约占到了30% 。
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有些科学家推测 , 超级雷暴云底端需要足够多的水汽 , 从而形成巨大的云底 , 为向下延伸的巨大云墙提供充足的“资源” 。 云底不能离地面太远 , 气旋柱未到地面可能又会被回去 , 有些龙卷风“踩一下地就离脚”可能就是这个原因 。
除此之外 , 中心下沉的冷气流要比周围空气低上几度 , 但又不能低太多 , 低太多气流从中心下沉时跑太快 , 容易使“漏斗嘴”尚未落地就被扯断使 。 只有稍微低几度 , 中心冷空气才能缓慢下沉 , 保证将高速旋转的空气柱“拉伸”到地面 。
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除了极端情况 , 龙卷风大多只会持续几分钟 , 但其破坏力惊人 , 而且边移动边破坏 , 甚至死灰复燃 。 当能量宣泄之后 , 气流温度降低 , 或者新气流不再为风暴蓄能 , 龙卷风就会停止 , 但具体停止细节仍是未知 。