美国冬季龙卷风的成因

Question

龙卷风夏季易发，但近两年美国冬季也常发生龙卷风。
请问是为什么呢

Answer 1

一、自然

龙卷风（Tornado）

龙卷风是一种强烈的、小范围的空气涡旋，是在极不稳定天气下由空气强烈对流运动而产生的，由雷暴云底伸展至地面的漏斗状云(龙卷)产生的强烈的旋风，其风力可达12级以上，最大可达100米每秒以上，一般伴有雷雨，有时也伴有冰雹。
空气绕龙卷的轴快速旋转，受龙卷中心气压极度减小的吸引，近地面几十米厚的一薄层空气内，气流被从四面八方吸入涡旋的底部。并随即变为绕轴心向上的涡流,龙卷中的风总是气旋性的，其中心的气压可以比周围气压低百分之十。
龙卷风是一种伴随着高速旋转的漏斗状云柱的强风涡旋。龙卷风中心附近风速可达100m/s～200m/s，最大300m/s，比台风近中心最大风速大好几倍。中心气压很低，一般可低至400hPa，最低可达200hPa。它具有很大的吸吮作用，可把海(湖)水吸离海(湖)面，形成水柱，然后同云相接，俗称“龙取水”。由于龙卷风内部空气极为稀薄，导致温度急剧降低，促使水汽迅速凝结，这是形成漏斗云柱的重要原因。漏斗云柱的直径，平均只有250m左右。龙卷风产生于强烈不稳定的积雨云中。它的形成与暖湿空气强烈上升、冷空气南下、地形作用等有关。它的生命史短暂，一般维持十几分钟到一二小时，但其破坏力惊人，能把大树连根拔起，建筑物吹倒，或把部分地面物卷至空中。江苏省每年几乎都有龙卷风发生，但发生的地点没有明显规律。出现的时间，一般在六七月间，有时也发生在8月上、中旬。

龙卷风的形成

龙卷风是云层中雷暴的产物。具体的说，龙卷风就是雷暴巨大能量中的一小部分在很小的区域内集中释放的一种形式。龙卷风的形成可以分为四个阶段：

（1）大气的不稳定性产生强烈的上升气流，由于急流中的最大过境气流的影响，它被进一步加强。
（2）由于与在垂直方向上速度和方向均有切变的风相互作用，上升气流在对流层的中部开始旋转，形成中尺度气旋。
（3）随着中尺度气旋向地面发展和向上伸展，它本身变细并增强。同时，一个小面积的增强辅合，即初生的龙卷在气旋内部形成，产生气旋的同样过程，形成龙卷核心。
（4）龙卷核心中的旋转与气旋中的不同，它的强度足以使龙卷一直伸展到地面。当发展的涡旋到达地面高度时，地面气压急剧下降，地面风速急剧上升，形成龙卷。

龙卷风常发生于夏季的雷雨天气时，尤以下午至傍晚最为多见。袭击范围小，龙卷风的直径一般在十几米到数百米之间。龙卷风的生存时间一般只有几分钟，最长也不超过数小时。风力特别大，在中心附近的风速可达100-200米/秒。破坏力极强，龙卷风经过的地方，常会发生拔起大树、掀翻车辆、摧毁建筑物等现象，有时把人吸走，危害十分严重。
龙卷风的危害：

1995年在美国俄克拉何马州阿得莫尔市发生的一场陆龙卷,诸如屋顶之类的重物被吹出几十英里之远。大多数碎片落在陆龙卷通道的左侧，按重量不等常常有很明确的降落地带。较轻的碎片可能会飞到300多千米外才落地。
龙卷的袭击突然而猛烈，产生的风是地面上最强的。在美国，龙卷风每年造成的死亡人数仅次于雷电。它对建筑的破坏也相当严重，经常是毁灭性的。
在强烈龙卷风的袭击下，房子屋顶会像滑翔翼般飞起来。一旦屋顶被卷走后，房子的其他部分也会跟着崩解。因此，建筑房屋时，如果能加强房顶的稳固性，将有助于防止龙卷风过境时造成巨大损失

龙卷风的防范措施

(1) 在家时，务必远离门、窗和房屋的外围墙壁，躲到与龙卷风方向相反的墙壁或小房间内抱头蹲下。躲避龙卷风最安全的地方是地下室或半地下室。
(2) 在电杆倒、房屋塌的紧急情况下，应及时切断电源，以防止电击人体或引起火灾。
(3) 在野外遇龙卷风时，应就近寻找低洼地伏于地面，但要远离大树、电杆，以免被砸、被压和触电。
(4) 汽车外出遇到龙卷风时，千万不能开车躲避，也不要在汽车中躲避，因为汽车对龙卷风几乎没有防御能力，应立即离开汽车，到低洼地躲避。

在1999年5月27日，美国得克萨斯州中部，包括首府奥斯汀在内的 4个县遭受特大龙卷风袭击，造成至少32人死亡，数十人受伤。据报道，在离奥斯汀市北部40英里的贾雷尔镇，有50多所房屋倒塌，已有30多人在龙卷风丧生。遭到破坏的地区长达 1英里，宽200码。这是继5月13日迈阿密市遭龙卷风袭击之后，美国又一遭受龙卷风的地区。

一般情况下，龙卷风是一种气旋。它在接触地面时，直径在几米到1公里不等，平均在几百米。龙卷风影响范围从数米到几十上百公里，所到之处万物遭劫。龙卷风漏斗状中心由吸起的尘土和凝聚的水气组成可见的“龙嘴”。在海洋上，尤其是在热带，类似的景象在发生称为海上龙卷风。

大多数龙卷风在北半球是逆时针旋转，在南半球是顺时针，也有例外情况。卷风形成的确切机理仍在研究中，一般认为是与大气的剧烈活动有关。

从19世纪以来，天气预报的准确性大大提高，气象雷达能够监测到龙卷风、飓风等各种灾害风暴。

1995年在美国俄克拉何马州阿得莫尔市发生的一场陆龙卷,诸如屋顶之类的重物被吹出几十英里之远。大多数碎片落在陆龙卷通道的左侧，按重量不等常常有很明确的降落地带。较轻的碎片可能会飞到300多千米外才落地。

龙卷的袭击突然而猛烈，产生的风是地面上最强的。在美国，龙卷风每年造成的死亡人数仅次于雷电。它对建筑的破坏也相当严重，经常是毁灭性的。

在强烈龙卷风的袭击下，房子屋顶会像滑翔翼般飞起来。一旦屋顶被卷走后，房子的其他部分也会跟着崩解。因此，建筑房屋时，如果能加强房顶的稳固性，将有助于防止龙卷风过境时造成巨大损失。

龙卷风通常是极其快速的，每秒钟100米的风速不足为奇，甚至达到每秒钟175米以上，比12级台风还要大五、六倍。风的范围很小，一般直径只有25~100米，只在极少数的情况下直径才达到一公里以上；从发生到消失只有几分种，最多几个小时。
龙卷风的力气也是很大的。1956年9有24日上海曾发生过一次龙卷风，它轻而易举地把一个22万斤重的大储油桶“举”到15米高的高空，再甩到120米以外的地方。

龙卷风在美国又叫旋风，是常见的自然现象。旋风的破坏力往往超过地震。

1879年5月30日下午4时，在堪萨斯州北方的上空有两块又黑又浓的乌云合并在一起。15分钟后在云层下端产生了旋涡。旋涡迅速增长，变成一根顶天立地的巨大风柱，在三个小时内像一条孽龙似的在整个州内胡作非为，所到之处无一幸免。但是，最奇怪的事是发生在刚开始的时候，龙卷风旋涡横过一条小河，遇上了一座峭壁，显然是无法超过这个障碍物，旋涡便折抽西进，那边恰巧有一座新造的75米长的铁路桥。龙卷风旋涡竟将它从石桥墩上“拔”起，把它扭了几扭然后抛到水中。

龙卷风的探测

龙卷风长期以来一直是个谜，正是因为这个理由，所以有必要去了解它。龙卷风的袭击突然而猛烈，产生的风是地面最强的。由于它的出现和分散都十分突然，所以很难对它进行有效的观测。

龙卷风的风速究竟有多大？没有人真正知道，因为龙卷风发生至消散的时间短，作用面积很小，以至于现有的探测仪器没有足够的灵敏度来对龙卷风进行准确的观测。相对来说，多普勒雷达是比较有效和常用的一种观测仪器。多普勒雷达对准龙卷风发出的微波束，微波信号被龙卷风中的碎屑和雨点反射后重被雷达接收。如果龙卷风远离雷达而去，反射回的微波信号频率将向低频方向移动；反之，如果龙卷风越来越接近雷达，则反射回的信号将向高频方向移动。这种现象被称为多普勒频移。接收到信号后，雷达操作人员就可以通过分析频移数据，计算出龙卷风的速度和移动方向。
龙卷风的危害。

1995年在美国俄克拉何马州阿得莫尔市发生的一场陆龙卷,诸如屋顶之类的重物被吹出几十英里之远。大多数碎片落在陆龙卷通道的左侧，按重量不等常常有很明确的降落地带。较轻的碎片可能会飞到300多千米外才落地。

龙卷的袭击突然而猛烈，产生的风是地面上最强的。在美国，龙卷风每年造成的死亡人数仅次于雷电。它对建筑的破坏也相当严重，经常是毁灭性的。

在强烈龙卷风的袭击下，房子屋顶会像滑翔翼般飞起来。一旦屋顶被卷走后，房子的其他部分也会跟着崩解。因此，建筑房屋时，如果能加强房顶的稳固性，将有助于防止龙卷风过境时造成巨大损失。

龙吸水：龙卷风的别名。龙卷风，因为与古代神话里从波涛中窜出、腾云驾雾的东海跤龙很相象而得名，它还有不少的别名，如“龙吸水”、“龙摆尾”、“倒挂龙”等等。

龙卷风的特点
龙卷风是大气中最强烈的涡旋现象，影响范围虽小，但破坏力极大。它往往使成片庄稼、成万株果木瞬间被毁，令交通中断，房屋倒塌，人畜生命遭受损失。龙卷风的水平范围很小，直径从几米到几百米，平均为250米左右，最大为1千米左右。在空中直径可有几千米，最大有10千米。极大风速每小时可达150千米至450千米，龙卷风持续时间，一般仅几分钟，最长不过几十分钟，但造成的灾害很严重。
龙卷风常发生于夏季的雷雨天气时，尤以下午至傍晚最为多见。袭击范围小，龙卷风的直径一般在十几米到数百米之间。龙卷风的生存时间一般只有几分钟，最长也不超过数小时。风力特别大。破坏力极强，龙卷风经过的地方，常会发生拔起大树、掀翻车辆、摧毁建筑物等现象，有时把人吸走，危害十分严重。

Answer 2

专家预测广东最近严寒有可能与拉尼娜现象出现有关，提醒广大市民作好御寒工作
拉尼娜（LaNina）

拉尼娜是西班牙语"La Nina——“小女孩,圣女”的意思,是厄尔尼诺现象的反相，指赤道附近东太平洋水温反常下降的一种现象，表现为东太平洋明显变冷，同时也伴随着全球性气候混乱，总是出现在厄尔尼诺现象之后。

气象和海洋学家用来专门指发生在赤道太平洋东部和中部海水大范围持续异常变冷的现象（海水表层温度低出气候平均值0.5℃以上，且持续时间超过6个月以上）。拉尼娜也称反厄尔尼诺现象。

一般拉尼娜现象会随着厄尔尼诺现象而来，出现厄尔尼诺现象的第二年，都会出现拉尼娜现象，有时拉尼娜现象会持续两、三年。1988年-1989年，1998年-2001年都发生了强烈的拉尼娜现象，令太平洋东部至中部的海水温度比正常低了1至2℃，1995年-1996年发生的拉尼娜现象则较弱。有的科学家认为，由於全球变暖的趋势，拉尼娜现象有减弱的趋势。

最近一次拉尼娜现象出现在1998年，持续到2000年春季趋于结束。厄尔尼诺与拉尼娜现象通常交替出现，对气候的影响大致相反，通过海洋与大气之间的能量交换，改变大气环流而影响气候的变化。从近50年的监测资料看，厄尔尼诺出现频率多于拉尼娜，强度也大于拉尼娜。

拉尼娜常发生于厄尔尼诺之后，但也不是每次都这样。厄尔尼诺与拉尼娜相互转变需要大约四年的时间。

中国海洋学家认为，中国在1998年遭受的特大洪涝灾害，是由“厄尔尼诺—拉尼娜现象”和长江流域生态恶化两大成因共同引起的。

中国海洋学家和气象学家注意到，去年在热带太平洋上出现的厄尔尼诺现象（海洋变暖）已在一个月内转变为一次拉尼娜现象（海水变冷）。这种从未有过的情况是长江流域降雨暴增的原因之一。

这次厄尔尼诺使中国的气候也十分异常，1998年6月至7月，江南、华南降雨频繁，长江流域、两湖盆地均出现严重洪涝，一些江河的水位长时间超过警戒水位，两广及云南部分地区雨量也偏多五成以上，华北和东北局部地区也出现涝情。拉尼娜也会造成气候异常。中科院院士、国家海洋环境预报研究中心名誉主任巢纪平说，现在的形势是：厄尔尼诺的影响并未完全消失，而拉尼娜的影响又开始了，这使中国的气候状态变得异常复杂。一般来说，由厄尔尼诺造成的大范围暖湿空气移动到北半球较高纬度后，遭遇北方冷空气，冷暖交换，形成降雨量增多。但到六月后，夏季到来，雨带北移，长江流域汛期应该结束。但这时拉尼娜出现了，南方空气变冷下沉，已经北移的暖湿流就退回填补真空。事实上，副热带高压在7月10日已到北纬30度，又突然南退到北纬18度，这种现象历史上从未见过。

拉尼娜”它是一种厄尔尼诺年之后的矫枉过正现象。这种水文特征将使太平洋东部水温下降，出现干旱，与此相反的是西部水温上升，降水量比正常年份明显偏多。科学家认为：“拉尼娜”这种水文现象对世界气候不会产生重大影响，但将会给广东、福建、浙江乃至整个东南沿海带来较多并持续一定时期的降雨。

厄尔尼诺现象又称厄尔尼诺海流，是太平洋赤道带大范围内海洋和大气相互作用后失去平衡而产生的一种气候现象。正常情况下，热带太平洋区域的季风洋流是从美洲走向亚洲，使太平洋表面保持温暖，给印尼周围带来热带降雨。但这种模式每2—7年被打乱一次，使风向和洋流发生逆转，太平洋表层的热流就转而向东走向美洲，随之便带走了热带降雨，出现所谓的“厄尔尼诺现象”。
“厄尔尼诺”一词来源于西班牙语，原意为“圣婴”。19世纪初，在南美洲的厄瓜多尔、秘鲁等西班牙语系的国家，渔民们发现，每隔几年，从10月至第二年的3月便会出现一股沿海岸南移的暖流，使表层海水温度明显升高。南美洲的太平洋东岸本来盛行的是秘鲁寒流，随着寒流移动的鱼群使秘鲁渔场成为世界三大渔场之一，但这股暖流一出现，性喜冷水的鱼类就会大量死亡，使渔民们遭受灭顶之灾。由于这种现象最严重时往往在圣诞节前后，于是遭受天灾而又无可奈何的渔民将其称为上帝之子－－圣婴。后来，在科学上此词语用于表示在秘鲁和厄瓜多尔附近几千公里的东太平洋海面温度的异常增暖现象。当这种现象发生时，大范围的海水温度可比常年高出3－6摄氏度。太平洋广大水域的水温升高，改变了传统的赤道洋流和东南信风，导致全球性的气候反常。

厄尔尼诺、拉尼娜远离热带

日前，美国国家航空航天局称，在过去的3年中，厄尔尼诺和拉尼娜引起天气异常。
它们将不再影响热带地区，但其它地区还将受其影响。大西洋和太平洋的热带地区的气
温和水位已经恢复到正常水平。太平洋中部的海水水位比正常值高14～32厘米，而白令
海和阿拉斯加湾的水位却低于正常值5～13厘米。该局喷气推进实验室的海洋学家威廉·
帕策尔特说，目前这种平静状况始于3个月前的拉尼娜的消逝。他认为全球气候系统已恢
复到3年前的状态。

“拉尼娜”真的老了

法美两国“海神”卫星发回的最新海洋观测数据表明，过去两年里影响太平洋的
“拉尼娜”现象已经明显减弱，世界第一大洋将恢复往日的“宁静”。
“拉尼娜”的字面意思是“女孩”，它指的是赤道附近东太平洋水温反常变化的一种
现象。“拉尼娜”是由“厄尔尼诺”现象造成的庞大冷水区域在东太平洋浮出水面后形
成的，因其特征与“厄尔尼诺”现象相反，也被称为“反厄尔尼诺”现象。“拉尼娜”
现象的征兆是飓风、暴雨和严寒，它与“厄尔尼诺”现象均会使全球气候出现严重异
常。
据法国专家介绍，“拉尼娜”一般出现在“厄尔尼诺”之后，通常情况下，两种现
象各持续一年左右。然而1998年开始出现的“拉尼娜”现象却持续了两年，直到今
年6月才开始逐渐减弱。他们表示，目前的研究还无法解释此次“拉尼娜”现象和在其
之前出现的“厄尔尼诺”现象为什么会异常强烈，也不能解释究竟是什么原因导致“拉
尼娜”现象持续时间比以往延长了一年。
研究人员曾于去年1月和6月两次观测到“拉尼娜”现象出现减弱征兆，但后来的
结果证明，这些不过是假象。在稍稍喘息后，“拉尼娜”再次卷土重来。法国专家强调
说，此次卫星发回的最新数据显示，“拉尼娜”现象确实已明显减弱，“女孩”这回是
真的老了。

拉尼娜现象影响我国气候

上半年代国气候呈现出多样化趋势，气候专家经过研究分析，初步认为拉尼娜现象
是影响我国上半年气候的主要原因。
“拉尼娜”是西班牙语“圣女”的意思，指赤道附近东太平洋水温反常下降的一种
现象，其引起的气候变化特征恰好与赫赫有名的“厄尔尼诺”相反，并同厄尔尼诺书成
为当前预报全球气候系统异常的最强信号。
国家气候中心研究员赵振国认为，今年，在拉尼娜现象影响下，赤道东太平洋水温
偏低，东亚经向环流异常，造成入春以来我国北方地区偏北气流盛行，而东南暖湿气流
相对较弱。于是，北方强寒潮大风频繁出现，而降雨量却持续偏少，气温也居高不。
据统计，今春北方地区风沙天气频繁，3到4月一共出现了12次大范围扬沙和沙尘暴
天气，影响范围包括西北、华北、东北西部、黄淮地区，甚至波及到了江准地区，5月份
西北地区又出现了3次区域或局部地区沙尘暴天气，其频率之高、范围之广，为近50年同
期所罕见。气候专家陈峪说，西北地区近50年来沙尘事件频数呈现出逐年增加的趋势。
国家气候中心高级工程师陆均天说，从公元300年以来，我国一共出现过5个沙尘事件频
发期，每个周期持续90年左右，近10年来沙尘事件又呈现出明显增加的趋势。
谈到沙尘暴出现的原因，陈峪认为，沙尘暴的形成及其规模取决于环境、气候两大
冈素，从环境上讲，日益严重的荒漠化问题不容忽视。但“无风不起浪”，从气候上
讲，今年北方地区自2月份开始，气温回升较快，偏高幅度达2至3摄氏度，造成土壤解冻
时间提前，干土层大量出现。这时，雨季尚未来临，在拉尼娜现象影响下，北方地区连
续出现大风天气，土借风势，沙尘暴随即形成。
北方的高温少雨，也是人们的一个热门话题，今年3到5月，全国平均气温创下1961
年以来的同期最高，特别是北方地区气温持续偏高。从2月开始，长江以北大部地区降水
持续偏少，连续4个月总降水量不足100毫米，华北、西北地区不足50毫米，较常年同期
偏少5成以上，特别是2到4月，北方地区平均降水量仅23毫米，为建国以来最少。高温再
加上少雨，使北方地区土壤墒情快速下降，形成了90年代以来最严重的春旱。
赵振国说，1992年以来，除1998年外，其它年份2到4月北方降水量一直在多年平均
值以下，特别是去年6月至今，北方地区降水持续偏少，土壤底层墒情已经很差。这时，
在拉尼娜现象影响下，我国北方地区偏北气流盛行，而东南暖湿气流相对较弱，再加上
冷暖空气配合不利，此消彼长，一直没能在北方地区形成理想的降雨条件，由此出现了
持续少雨干旱的天气。
在北方抗旱的时候，长江以南局部地区却是暴雨频繁。对此，陆均天指出，南方的
暴雨天气是局部强对流天气的结果，从大范围流域性来讲，降水量尚属正常。
陆均天在谈到我国整体气候特征和发展趋势时说，从近年来全球气候的走势看，普
遍表现出多样化趋势，这主要是在全球气候变暖的大背景下，厄尔尼诺和拉尼娜现象交
替作用的结果。在这种环境中，我国不可能成为风平浪静的“世外桃源”。他说，国家
气象部门正密切关注今后的大气气候变化，及时预报，尽可能减少灾害性气候带来的损
失。

拉尼娜——你从哪里来

去年，持续了一年多的“厄尔尼诺”现象迅速消失后，“拉尼娜”随即粉墨登场了。
那么什么是拉尼娜？
拉尼娜是指赤道太平洋东部和中部海面温度持续异常偏冷的现象（与厄尔尼诺现象
正好相反）。是气象和海洋界使用的一个新名词。意为“小女孩”，正好与意为“圣婴
”的厄尔尼诺相反，也称为“反厄尔尼诺”或“冷事件”。
厄尔尼诺和拉尼娜是赤道中、东太平洋海温冷暖交替变化的异常表现，这种海温的
冷暖变化过程构成一种循环，在厄尔尼诺之后接着发生拉尼娜并非稀罕之事。同样拉尼
娜后也会接着发生厄尔尼诺。但从1950年以来的记录来看，厄尔尼诺发生频率要高于拉
尼娜。拉尼娜现象在当前全球气候变暖背景下频率趋缓，强度趋于变弱。特别是在90年
代，1991年到1995年曾连续发生了三次厄尔尼诺，但中间没有发生拉尼娜。
那么，拉尼娜究竟是怎样形成的？厄尔尼诺与赤道中、东太平洋海温的增暖、信风
的减弱相联系，而拉尼娜却与赤道中、东太平洋海温度变冷、信风的增强相关联。因此，
实际上拉尼娜是热带海洋和大气共同作用的产物。
信风，是指低气中从热带地区刮向赤道地区的行风，在北半球被称为“东北信风”，
南半球被称为“东南信风”，很久很久以前住在南美洲的西班牙人，利用这恒定的偏东
风航行到东南亚开展商务活动。因此，信风又名贸易风。
海洋表层的运动主要受海表面风的牵制。信风的存在使得大量暖水被吹送到赤道西
太平洋地区，在赤道东太平洋地区暖水被刮走，主要靠海面以下的冷水进行补充，赤道
东太平洋海温比西太平洋明显偏低。当信风加强时，赤道东太平洋深层海水上翻现象更
加剧烈，导致海表温度异常偏低，使得气流在赤道太平洋东部下沉，而气流在西部的上
升运动更为加剧，有利于信风加强，这进一步加剧赤道东太平洋冷水发展，引发所谓的
拉尼娜现象。
拉尼娜同样对气候有影响。拉尼娜与厄尔尼诺性格相反，随着厄尔尼诺的消失，拉
尼娜的到来，全球许多地区的天气与气候灾害也将发生转变。总体说来，拉尼娜并非性
情十分温和，它也将可能给全球许多地区带来灾害，其气候影响与厄尔尼诺大致相反，
但其强度和影响程度不如厄尔尼诺。

Answer 3

因为美国所在的北美大陆中部是南北贯穿类似“U”形的地形，西边有科迪勒拉山系，东部由阿巴拉契亚山脉和拉布拉多高原构成，来自北方的高压气流和南方的低压气流长驱直入，在这里直接汇合，从而产生强大的气旋。
大至上就是这样。

Answer 4

美国的地形四面环山，跟美国的地形有极大的关系！