【教學(xué)設(shè)計(jì)】龍卷風(fēng)

龍卷風(fēng)一、自然龍卷風(fēng)（Tornado）龍卷風(fēng)是一種渦旋：空氣繞龍卷的軸快速旋轉(zhuǎn)，受龍卷中心氣壓極度減小的吸引，近地面幾十米厚的一薄層空氣內(nèi)，氣流被從四面八方吸入渦旋的底部。并隨即變?yōu)槔@軸心向上的渦流,龍卷中的風(fēng)總是氣旋性的，其中心的氣壓可以比周圍氣壓低百分之十。龍卷風(fēng)是一種伴隨著高速旋轉(zhuǎn)的漏斗狀云柱的強(qiáng)風(fēng)渦旋。龍卷風(fēng)中心附近風(fēng)速可達(dá)100m/～200m/，最大300m/，比臺(tái)風(fēng)近中心最大風(fēng)速大好幾倍。中心氣壓很低，一般可低至400hPa，最低可達(dá)2022Pa。它具有很大的吸吮作用，可把海湖水吸離海湖面，形成水柱，然后同云相接，俗稱“龍取水”。由于龍卷風(fēng)內(nèi)部空氣極為稀薄，導(dǎo)致溫度急劇降低，促使水汽迅速凝結(jié)，這是形成漏斗云柱的重要原因。漏斗云柱的直徑，平均只有250m左右。龍卷風(fēng)產(chǎn)生于強(qiáng)烈不穩(wěn)定的積雨云中。它的形成與暖濕空氣強(qiáng)烈上升、冷空氣南下、地形作用等有關(guān)。它的生命史短暫，一般維持十幾分鐘到一二小時(shí)，但其破壞力驚人，能把大樹連根拔起，建筑物吹倒，或把部分地面物卷至空中。江蘇省每年幾乎都有龍卷風(fēng)發(fā)生，但發(fā)生的地點(diǎn)沒有明顯規(guī)律。出現(xiàn)的時(shí)間，一般在六七月間，有時(shí)也發(fā)生在8月上、中旬。龍卷風(fēng)的形成龍卷風(fēng)是云層中雷暴的產(chǎn)物。具體的說，龍卷風(fēng)就是雷暴巨大能量中的一小部分在很小的區(qū)域內(nèi)集中釋放的一種形式。龍卷風(fēng)的形成可以分為四個(gè)階段：（1）大氣的不穩(wěn)定性產(chǎn)生強(qiáng)烈的上升氣流，由于急流中的最大過境氣流的影響，它被進(jìn)一步加強(qiáng)。（2）由于與在垂直方向上速度和方向均有切變的風(fēng)相互作用，上升氣流在對(duì)流層的中部開始旋轉(zhuǎn)，形成中尺度氣旋。（3）隨著中尺度氣旋向地面發(fā)展和向上伸展，它本身變細(xì)并增強(qiáng)。同時(shí)，一個(gè)小面積的增強(qiáng)輔合，即初生的龍卷在氣旋內(nèi)部形成，產(chǎn)生氣旋的同樣過程，形成龍卷核心。（4）龍卷核心中的旋轉(zhuǎn)與氣旋中的不同，它的強(qiáng)度足以使龍卷一直伸展到地面。當(dāng)發(fā)展的渦旋到達(dá)地面高度時(shí)，地面氣壓急劇下降，地面風(fēng)速急劇上升，形成龍卷。龍卷風(fēng)常發(fā)生于夏季的雷雨天氣時(shí)，尤以下午至傍晚最為多見。襲擊范圍小，龍卷風(fēng)的直徑一般在十幾米到數(shù)百米之間。龍卷風(fēng)的生存時(shí)間一般只有幾分鐘，最長也不超過數(shù)小時(shí)。風(fēng)力特別大，在中心附近的風(fēng)速可達(dá)100-200米/秒。破壞力極強(qiáng)，龍卷風(fēng)經(jīng)過的地方，常會(huì)發(fā)生拔起大樹、掀翻車輛、摧毀建筑物等現(xiàn)象，有時(shí)把人吸走，危害十分嚴(yán)重。龍卷風(fēng)的危害：1995年在美國俄克拉何馬州阿得莫爾市發(fā)生的一場(chǎng)陸龍卷,諸如屋頂之類的重物被吹出幾十英里之遠(yuǎn)。大多數(shù)碎片落在陸龍卷通道的左側(cè)，按重量不等常常有很明確的降落地帶。較輕的碎片可能會(huì)飛到300多千米外才落地。龍卷的襲擊突然而猛烈，產(chǎn)生的風(fēng)是地面上最強(qiáng)的。在美國，龍卷風(fēng)每年造成的死亡人數(shù)僅次于雷電。它對(duì)建筑的破壞也相當(dāng)嚴(yán)重，經(jīng)常是毀滅性的。在強(qiáng)烈龍卷風(fēng)的襲擊下，房子屋頂會(huì)像滑翔翼般飛起來。一旦屋頂被卷走后，房子的其他部分也會(huì)跟著崩解。因此，建筑房屋時(shí)，如果能加強(qiáng)房頂?shù)姆€(wěn)固性，將有助于防止龍卷風(fēng)過境時(shí)造成巨大損失龍卷風(fēng)的防范措施1在家時(shí)，務(wù)必遠(yuǎn)離門、窗和房屋的外圍墻壁，躲到與龍卷風(fēng)方向相反的墻壁或小房間內(nèi)抱頭蹲下。躲避龍卷風(fēng)最安全的地方是地下室或半地下室。2在電桿倒、房屋塌的緊急情況下，應(yīng)及時(shí)切斷電源，以防止電擊人體或引起火災(zāi)。3在野外遇龍卷風(fēng)時(shí)，應(yīng)就近尋找低洼地伏于地面，但要遠(yuǎn)離大樹、電桿，以免被砸、被壓和觸電。4汽車外出遇到龍卷風(fēng)時(shí)，千萬不能開車躲避，也不要在汽車中躲避，因?yàn)槠噷?duì)龍卷風(fēng)幾乎沒有防御能力，應(yīng)立即離開汽車，到低洼地躲避。在1999年5月27日，美國得克薩斯州中部，包括首府奧斯汀在內(nèi)的4個(gè)縣遭受特大龍卷風(fēng)襲擊，造成至少32人死亡，數(shù)十人受傷。據(jù)報(bào)道，在離奧斯汀市北部40英里的賈雷爾鎮(zhèn)，有50多所房屋倒塌，已有30多人在龍卷風(fēng)喪生。遭到破壞的地區(qū)長達(dá)1英里，寬200碼。這是繼5月13日邁阿密市遭龍卷風(fēng)襲擊之后，美國又一遭受龍卷風(fēng)的地區(qū)。一般情況下，龍卷風(fēng)是一種氣旋。它在接觸地面時(shí)，直徑在幾米到1公里不等，平均在幾百米。龍卷風(fēng)影響范圍從數(shù)米到幾十上百公里，所到之處萬物遭劫。龍卷風(fēng)漏斗狀中心由吸起的塵土和凝聚的水氣組成可見的“龍嘴”。在海洋上，尤其是在熱帶，類似的景象在發(fā)生稱為海上龍卷風(fēng)。大多數(shù)龍卷風(fēng)在北半球是逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，在南半球是順時(shí)針，也有例外情況。卷風(fēng)形成的確切機(jī)理仍在研究中，一般認(rèn)為是與大氣的劇烈活動(dòng)有關(guān)。從19世紀(jì)以來，天氣預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性大大提高，氣象雷達(dá)能夠監(jiān)測(cè)到龍卷風(fēng)、颶風(fēng)等各種災(zāi)害風(fēng)暴。1995年在美國俄克拉何馬州阿得莫爾市發(fā)生的一場(chǎng)陸龍卷,諸如屋頂之類的重物被吹出幾十英里之遠(yuǎn)。大多數(shù)碎片落在陸龍卷通道的左側(cè)，按重量不等常常有很明確的降落地帶。較輕的碎片可能會(huì)飛到300多千米外才落地。龍卷的襲擊突然而猛烈，產(chǎn)生的風(fēng)是地面上最強(qiáng)的。在美國，龍卷風(fēng)每年造成的死亡人數(shù)僅次于雷電。它對(duì)建筑的破壞也相當(dāng)嚴(yán)重，經(jīng)常是毀滅性的。在強(qiáng)烈龍卷風(fēng)的襲擊下，房子屋頂會(huì)像滑翔翼般飛起來。一旦屋頂被卷走后，房子的其他部分也會(huì)跟著崩解。因此，建筑房屋時(shí)，如果能加強(qiáng)房頂?shù)姆€(wěn)固性，將有助于防止龍卷風(fēng)過境時(shí)造成巨大損失。龍卷風(fēng)通常是極其快速的，每秒鐘100米的風(fēng)速不足為奇，甚至達(dá)到每秒鐘175米以上，比12級(jí)臺(tái)風(fēng)還要大五、六倍。風(fēng)的范圍很小，一般直徑只有25~100米，只在極少數(shù)的情況下直徑才達(dá)到一公里以上；從發(fā)生到消失只有幾分種，最多幾個(gè)小時(shí)。龍卷風(fēng)的力氣也是很大的。1956年9有24日上海曾發(fā)生過一次龍卷風(fēng)，它輕而易舉地把一個(gè)22萬斤重的大儲(chǔ)油桶“舉”到15米高的高空，再甩到120米以外的地方。龍卷風(fēng)在美國又叫旋風(fēng)，是常見的自然現(xiàn)象。旋風(fēng)的破壞力往往超過地震。1879年5月30日下午4時(shí)，在堪薩斯州北方的上空有兩塊又黑又濃的烏云合并在一起。15分鐘后在云層下端產(chǎn)生了旋渦。旋渦迅速增長，變成一根頂天立地的巨大風(fēng)柱，在三個(gè)小時(shí)內(nèi)像一條孽龍似的在整個(gè)州內(nèi)胡作非為，所到之處無一幸免。但是，最奇怪的事是發(fā)生在剛開始的時(shí)候，龍卷風(fēng)旋渦橫過一條小河，遇上了一座峭壁，顯然是無法超過這個(gè)障礙物，旋渦便折抽西進(jìn)，那邊恰巧有一座新造的75米長的鐵路橋。龍卷風(fēng)旋渦竟將它從石橋墩上“拔”起，把它扭了幾扭然后拋到水中。龍卷風(fēng)的探測(cè)龍卷風(fēng)長期以來一直是個(gè)謎，正是因?yàn)檫@個(gè)理由，所以有必要去了解它。龍卷風(fēng)的襲擊突然而猛烈，產(chǎn)生的風(fēng)是地面最強(qiáng)的。由于它的出現(xiàn)和分散都十分突然，所以很難對(duì)它進(jìn)行有效的觀測(cè)。龍卷風(fēng)的風(fēng)速究竟有多大？沒有人真正知道，因?yàn)辇埦盹L(fēng)發(fā)生至消散的時(shí)間短，作用面積很小，以至于現(xiàn)有的探測(cè)儀器沒有足夠的靈敏度來對(duì)龍卷風(fēng)進(jìn)行準(zhǔn)確的觀測(cè)。相對(duì)來說，多普勒雷達(dá)是比較有效和常用的一種觀測(cè)儀器。多普勒雷達(dá)對(duì)準(zhǔn)龍卷風(fēng)發(fā)出的微波束，微波信號(hào)被龍卷風(fēng)中的碎屑和雨點(diǎn)反射后重被雷達(dá)接收。如果龍卷風(fēng)遠(yuǎn)離雷達(dá)而去，反射回的微波信號(hào)頻率將向低頻方向移動(dòng)；反之，如果龍卷風(fēng)越來越接近雷達(dá)，則反射回的信號(hào)將向高頻方向移動(dòng)。這種現(xiàn)象被稱為多普勒頻移。接收到信號(hào)后，雷達(dá)操作人員就可以通過分析頻移數(shù)據(jù)，計(jì)算出龍卷風(fēng)的速度和移動(dòng)方向。龍卷風(fēng)的危害。1995年在美國俄克拉何馬州阿得莫爾市發(fā)生的一場(chǎng)陸龍卷,諸如屋頂之類的重物被吹出幾十英里之遠(yuǎn)。大多數(shù)碎片落在陸龍卷通道的左側(cè)，按重量不等常常有很明確的降落地帶。較輕的碎片可能會(huì)飛到300多千米外才落地。龍卷的襲擊突然而猛烈，產(chǎn)生的風(fēng)是地面上最強(qiáng)的。在美國，龍卷風(fēng)每年造成的死亡人數(shù)僅次于雷電。它對(duì)建筑的破壞也相當(dāng)嚴(yán)重，經(jīng)常是毀滅性的。在強(qiáng)烈龍卷風(fēng)的襲擊下，房子屋頂會(huì)像滑翔翼般飛起來。一旦屋頂被卷走后，房子的其他部分也會(huì)跟著崩解。因此，建筑房屋時(shí)，如果能加強(qiáng)房頂?shù)姆€(wěn)固性，將有助于防止龍卷風(fēng)過境時(shí)造成巨大損失。龍吸水：龍卷風(fēng)的別名。龍卷風(fēng)，因?yàn)榕c古代神話里從波濤中竄出、騰云駕霧的東海跤龍很相象而得名，它還有不少的別名，如“龍吸水”、“龍擺尾”、“