陸龍卷是龍卷風(fēng)的一種，龍卷風(fēng)是風(fēng)力較強而作用范圍不大的旋風(fēng)，氣象學(xué)上一般根據(jù)龍卷風(fēng)形成的環(huán)境，分為陸龍卷（產(chǎn)生在陸地上空）和水龍卷（產(chǎn)生在海面或水面上空）。
形成原因
陸龍卷到底怎樣形成，還不完全清楚，但必定與雷雨云有關(guān)。從墨西哥灣北上的溫暖潮濕氣團，遇上來自北方得較冷較重氣團，被困其下，就很易形成陸龍卷。云在這激湯的湍流區(qū)里形成，釀成風(fēng)暴，有時加強成為一股猛烈上旋的溫暖氣流，這就是陸龍卷。起初，未完全形成的陸龍卷只是一個凸出云底的圓角，其后逐漸加長，最后著地，成為一支猛烈旋轉(zhuǎn)的風(fēng)柱，把云和地面連接起來。陸龍卷初起時因為水汽凝聚，故呈白色，其后旋風(fēng)逐漸吸進砂石塵土，顏色轉(zhuǎn)深，最后變成黑色。
陸龍卷最容易在哪里形成?
陸龍卷通常在陸上形成。幾乎任何地方都會產(chǎn)生陸龍卷，但最常見于美國中部的平原，尤其在春季和初夏的幾個月里。美國每年約受五百到七百個陸龍卷吹襲，破壞最甚的地方包括得克薩斯州、俄克拉何馬州及堪薩斯州。
持續(xù)時間
陸龍卷一旦接觸地面，通常會在一小時之內(nèi)消散，不過，也有些持續(xù)幾小時。遭普通陸龍卷吹襲災(zāi)區(qū)，約寬一千呎，長可達十六里，其中一切破壞無遺。有些巨型陸龍卷，災(zāi)區(qū)可寬達一里。一九一七年更有一個陸龍卷在長達二百九十三里的地區(qū)，造成嚴重破壞。
主要危害
陸龍卷一旦著地，受襲的地方就會破壞無遺。陸龍卷前進時的怒嘯狂風(fēng)，響如一隊噴射機飛過發(fā)出的聲音。這種漏斗形旋風(fēng)能輕易把大樹連根拔起，粉碎整座建筑物。
陸龍卷是環(huán)繞著一個部分真空中心旋轉(zhuǎn)的風(fēng)。它具有這樣大的破壞力，是疾風(fēng)和低氣壓聯(lián)合造稱的結(jié)果。陸龍卷風(fēng)速平均每小時二百里，有時甚至高達每小時五百哩。據(jù)報被這種狂風(fēng)卷起的稻草，竟然戳穿木板和樹干；甚至曾有陸龍卷吹起一塊木板，把一塊八分之五英寸厚的鐵板撞破。
陸龍卷的低氣壓能使建筑物爆炸。旋風(fēng)經(jīng)過時，氣壓突然大降，使建筑物欸的空氣急劇膨脹，以致把四壁爆塌。
陸龍卷中心的部分真空和強力上升氣流，可造成許多奇異景象，例如把火車車廂從鐵軌卷起，拋落附近地上；在另一次旋風(fēng)中，一瓶泡菜據(jù)說被刮到二十五里外，然后安然落下，絲毫無損。
有的年份中國東部地區(qū)在暖季會出現(xiàn)龍卷風(fēng)，北美洲一年出現(xiàn)的龍卷風(fēng)約500次。新疆50年來沒有發(fā)現(xiàn)過龍卷風(fēng)。
美國最兇狠的陸龍卷大多出現(xiàn)于4月下旬或5月上旬，這時候上空暖濕氣團與干冷氣團沖突激烈。有人說，陸龍卷不會進入市區(qū)，這句話不可信。陸龍卷的威力來自云層內(nèi)低氣壓泡，漏斗管可以進入郊區(qū)。由于市區(qū)中心氣溫較高，有上升氣流，可改變空中云層的移動方向和位置。為躲避陸龍卷，通常進入地下室；但如遇大管口的陸龍卷，普通地下室也不安全。
現(xiàn)象區(qū)別
許多人會認為水龍卷與陸龍卷非常相似，但事實上他們是不同的。
水龍卷在海面上出現(xiàn)的龍卷風(fēng)，叫做水龍卷。在海面可興起一股水柱，高達數(shù)米或數(shù)十米，這也是空中積雨云內(nèi)低氣壓泡的作用。
陸龍卷與水龍卷是由底部向上生成的，嚴格說，陸龍卷與水龍卷屬于旋風(fēng)而已
陸龍卷、水龍卷之類的旋風(fēng)僅需足夠的溫差即可產(chǎn)生。水龍卷一般較陸龍卷弱，水平范圍也比陸龍卷小
1984年6月26日下午2點半，香港特別行政區(qū)西南方海面受旋風(fēng)而出現(xiàn)了水龍卷。旋風(fēng)卷起灰白色水柱，上連漏斗狀濃云，云層都有旋轉(zhuǎn)，下接海水，直達海面。水柱最初是直立的，不久就彎曲。水柱下端四周海水急劇旋轉(zhuǎn)，并激起灰白色浪花。10分鐘后，水柱逐漸變得下窄上寬，呈長漏斗形，最后逐漸變小而消失。一位在鋼線灣釣魚的人看得很清楚，他說水龍卷出現(xiàn)時天氣很悶熱，不見雨點，只見云下有閃電，并聽到斷斷續(xù)續(xù)的悶雷聲響，約10分鐘后才消失。長洲、南丫島、華富、鋼線灣等地的居民也都見到這次水龍卷。香港特別行政區(qū)近20年內(nèi)，每年可有一次或兩次水龍卷出現(xiàn)。
據(jù)說，水龍卷在西沙群島出現(xiàn)較多。
美國強風(fēng)暴預(yù)報中心陸龍卷監(jiān)視技術(shù)發(fā)展趨勢
研究背景
這里主要恨據(jù)《國家強風(fēng)暴預(yù)報中心預(yù)報技術(shù)的一些發(fā)展趨向》一文，介紹美國關(guān)于陸龍卷的監(jiān)視(TornadoWateh)的核驗(verifieation)統(tǒng)計。
陸龍卷的監(jiān)視是在約65000平方公里的矩形區(qū)域內(nèi)，監(jiān)視可能在預(yù)期強對流將開始的兒小時前發(fā)布(不是按死規(guī)定的時間)，其平均超前時間約30分鐘。
發(fā)布這種監(jiān)視的目的是通知國家天氣局(NWS)、防災(zāi)和風(fēng)暴監(jiān)視小組、法律事務(wù)所和一般公眾，指出有可能發(fā)生，要準備采取安全防護措施。國家強風(fēng)暴預(yù)報中心還對國家天氣局的地方機構(gòu)發(fā)送監(jiān)視結(jié)果，這些機構(gòu)再向外傳播。
陸龍卷監(jiān)視的統(tǒng)計
Galway(1967)提出1952-1966年期間的核驗統(tǒng)計。此后繼續(xù)進行這種鑒定。圖1給出1967-1977年的監(jiān)視核驗。為核驗監(jiān)視的效果，考慮在監(jiān)視的區(qū)域內(nèi)于監(jiān)視的有效時間內(nèi)所出現(xiàn)的陸龍卷(注意既不用巨雹也不用災(zāi)害性雷暴陣風(fēng)來驗證陸龍卷的監(jiān)視)。在11年中，技術(shù)總的提高是明顯的。監(jiān)視核驗的百分比在六十年代后期約為30%，而在七十年代的大部分時間卻超過40%。若包括緊靠龍卷監(jiān)視區(qū)域的龍卷，則監(jiān)視驗證的準確率更高，自1973年以來提高到約65%。
上面已指出，監(jiān)視核驗的百分數(shù)自七十年代以來有所提高。這意味著預(yù)報員能較好地辨認產(chǎn)生陸龍卷的天氣型。關(guān)于監(jiān)視核驗有所提高的進一步證據(jù)可用陸龍卷指數(shù)加以說明(圖2)。龍卷指數(shù)是在每10000平方英里(26000平方公里)、單位時間(6小時)，在監(jiān)視的有效時間內(nèi)龍卷的發(fā)生數(shù)。龍卷指數(shù)1.0，指在1000O平方英里區(qū)域，在有效的6小時期何內(nèi)紀錄到一次龍卷。三年滑動平均平滑掉由于年際氣候變化所引起指數(shù)變化的部分。滑動平均表明，自1969年以來技術(shù)的總趨勢是有所提高的。
監(jiān)測概率(POD)僅僅是在有效監(jiān)視區(qū)域內(nèi)龍卷發(fā)生的百分比。自1968年以來，年監(jiān)測概率值在0.20-0.35之間，并有大幅度的年際變化。然而，總的來說，存在著增長的趨勢。當(dāng)考慮緊靠監(jiān)視區(qū)域的龍卷時，監(jiān)測概率明顯地提高，平均約為0.42。
進一步的統(tǒng)計僅根據(jù)龍卷暴發(fā)日進行，這主要取自Galway(1978)。本文關(guān)于暴發(fā)的定義與Galway(1977)的一樣，即在規(guī)定的時空條件下，出現(xiàn)10個或10個以上的龍卷。因此，發(fā)生10個或10個以上龍卷本身并不構(gòu)成一次暴發(fā)。從1967年以來，已核驗了暴發(fā)監(jiān)視的60%以上，11年平均為6%。暴發(fā)龍卷的監(jiān)視概率逐年有些振動，11年平均為0.53(圖5)。很明顯，當(dāng)把暴發(fā)日的這些結(jié)果和所有龍卷日作比較時，其技術(shù)水平之高給人的印象是深刻的
研究結(jié)論
龍卷監(jiān)視的統(tǒng)計表明，監(jiān)視核驗的百分數(shù)自1970年以來有穩(wěn)步提高。龍卷的監(jiān)視概率自1974年以來稍有下降；然而，看來這在很大程度上與某一年中龍卷暴發(fā)數(shù)密切相關(guān)。當(dāng)對所有監(jiān)視的2/3驗證時，證明在龍卷暴發(fā)期間具有較高的技術(shù)水平。在龍卷暴發(fā)期間的監(jiān)視概率，比不大有龍卷的日子的監(jiān)視概率高兩倍以上。
由核驗結(jié)果雖可看出稍有改進的趨勢，但在最近10年還跟不上大尺度數(shù)值天氣預(yù)報和大氣遙感探測技術(shù)的進步。這是因為龍卷的短期預(yù)報，無論用主觀或客觀的方法，都需要從天氣尺度資料中來考慮小尺度大氣過程。
業(yè)務(wù)數(shù)值天氣預(yù)報模式仍限于作天氣尺度預(yù)報。為了使用診斷分析和大尺度模式輸出用的統(tǒng)計方法預(yù)報強局地風(fēng)暴事件的出現(xiàn)，已做了一些工作。盡管這種客觀指導(dǎo)預(yù)報是有幫助的，但是天氣尺度和較小尺度的特征間的關(guān)系仍然是不肯定的。而且，這些統(tǒng)計方法的潛力，受到母體數(shù)值模式分辨率不足和有預(yù)報價值的高空及雷達觀測的限制。標準高空觀測網(wǎng)不能滿足探測中尺度系統(tǒng)的需要，可利用的資料在近20年也減少了10-15%，例如無線電測風(fēng)、氣球測風(fēng)和每小時航空觀測計劃的減少。有助于確定對流發(fā)展的低層邊界及對流本身方面，衛(wèi)星記錄經(jīng)常提供極寶貴的資料，預(yù)報員的診斷工作主要依靠衛(wèi)星照片。
看來，局地強風(fēng)暴預(yù)報的顯著改進，取決于嚴密的、客觀的方法，以了解次天氣尺度環(huán)流及其與大尺度流型的關(guān)系。中尺度系統(tǒng)間的動力關(guān)系，必須從衛(wèi)星圖像和由大尺度數(shù)值模式所描寫的天氣尺度的發(fā)展來推斷。要達到這一目的，需要更進一步提高計算機能力。要取得中尺度預(yù)報過程的重大改進，大概要通過將套網(wǎng)格的中尺度模式和從新衛(wèi)星系統(tǒng)得到的資料結(jié)合起來。由于計算技術(shù)的限制，未來的業(yè)務(wù)數(shù)值模式將限于區(qū)域尺度(RegionalScale)。具體的中尺度預(yù)報仍將需要人機結(jié)合。當(dāng)這種系統(tǒng)投入業(yè)務(wù)時，將繼續(xù)需要具有次天氣尺度分析能力的有經(jīng)驗的預(yù)報人員。
參考資料 >