龙卷风的奥秘

水龙卷与陆龙卷

龙卷风发生在水面，称为“水龙卷”；如发生在陆地上，则称为“陆龙卷”。龙卷风外貌奇特，它上部是一块乌黑或浓灰的积雨云，下部是下垂着的形如大象鼻子似的漏斗状云柱，具有小、快、猛、短的特点。

水龙卷的直径为25米至100米。陆龙卷的直径为100米至1000米。其风速一般每秒达50米至100米，有时可达每秒300米，超过声速。

龙卷风所到之处便摧毁一切，它像巨大的吸尘器，经过地面，地面的一切都要被它卷走；它经过水库、河流，常卷起冲天水柱，连水库、河流的底部有时都被暴露出来。同时，龙卷风又是短命的，往往只有几分钟或几十分钟，最多几小时。一般移动几十米至10千米左右，便“寿终正寝”了。

龙卷风的力气也是很大的。1956年9月24日，上海曾发生过一次龙卷风，它轻而易举地把一个11万千克重的大储油桶“举”到15米高的高空，再甩到120米以外的地方。

1879年5月30日16时，在美国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3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，显然它无法超过这个障碍物，旋涡便折返西进，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。

龙卷风的古怪行为

龙卷风还有一些古怪行为使人难以捉摸。它席卷城镇，捣毁房屋，把碗橱从一个地方刮到另一个地方，却没有打碎碗橱里的一个碗；被它吓呆的人们常常被它抛向高空，然后，又被它平平安安地送回地上；它能准确地把房屋的房顶刮到两三百米以外，然后抛到地上，而房内的一切却保存得完整无损；有时它只拔去一只鸡一侧的毛，而另一侧却完好无缺；它将百年古松吹倒并捻成纽带状，而近旁的小杨树却连一根枝条都未受到折损。

龙卷风的成因之谜

前苏联学者维克托·库申提出了龙卷风的内引力即热过程的成因新理论：当大气变成像“有层的烤饼”时，里面很快形成暴雨云，大量已变暖的湿润空气朝上急速移动，与此同时，附近区域的气流迅速下降，形成了巨大的旋涡。

在旋涡里，湿润的气流沿着螺旋线向上飞速移动，内部形成一个稀薄的空间，空气在里面迅速变冷，水蒸气凝固，这就是为什么人们观察到龙卷风像雾气沉沉的云柱的原因。

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

龙卷风的风速究竟有多大

龙卷风长期以来一直是个谜，正是因为这样，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。

龙卷风的速度究竟有多大，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。