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TornadoRainandThunder(龙卷风雷雨交加模拟器)介绍

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龙卷风雷雨交加模拟器

龙卷风形成原因及其影响

龙卷风是一种风力极强而范围不太大的涡旋，状如漏斗，风速极快，破坏力很大。其中心的气压可以比周围气压低百分之十。龙卷风的出现和消失都十分突然，很难进行有效的预报。

龙卷风上端与雷雨云相接，下端有的悬在半空中，有的直接延伸到地面或水面，一边旋转，一边向前移动。远远看去，它不仅很像吊在空中晃晃悠悠的一条巨蟒，而且很像一个摆动不停的大象鼻子。发生在海上，犹如“龙吸水”的现象，称为“水龙卷”（或称“海龙卷”，waterspout）；出现在陆上，卷扬尘土，卷走房屋、树木等的龙卷，称为“陆龙卷”（landspout，美国国家气象局称dust-tubetornado）。世界各地的海洋和湖泊等都可能出现水龙卷。在美国，水龙卷通常发生在美国东南部海岸，尤其在佛罗里达南部和墨西哥湾。水龙卷虽在定义上是龙卷风的一种，其破坏性要比最强大的大草原龙卷风小，但是它们仍然是相当危险的。

龙卷风究竟是怎样形成的？可以从夏天在操场上常能看到的一种现象，得到启示：一阵风刮来，突然在操场中间出现了一个气流涡旋，它卷起了沙土和树叶随气流旋转，而且越转越快地在移动着，过了一会，又迅速慢了下来，突然消失了。这是很小尺度的气流不稳定性造成的。

龙卷风则是中尺度的气流不稳定性造成的，其平均直径为200-300米，直径最小的不过几十米，只有极少数直径大的才达到1000米以上。它的寿命也很短促，往往只有几分钟到几十分钟，最多不超过几小时。其移动速度平均每秒15米，最快的可达70米；移动路径的长度大多在10公里左右，短的只有几十米，长的可达几百公里以上。它造成破坏的地面宽度，一般有l-2公里。

普遍认为，龙卷风是云层中雷暴的产物，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。

龙卷风的形成过程，大致可分为四个阶段：

（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，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。

龙卷风的形成和消失，都是气流运动不稳定的过程。

美国的龙卷风为什么多

美国的龙卷风不仅数量多，而且强度大,被称之为“龙卷之乡”。这主要是和美国的地理位置、气候条件以及大气环流特征有关。美国东濒大西洋，西靠太平洋，南面又有墨西哥湾，大量的水汽不断从东、西、南面流向美国大陆。美国主要处在中纬度，春夏季常受副热带高压控制，即使在秋冬季，也常受其边缘影响。在副高南部和西部是偏东和东南气流最活跃的地方，它把大西洋和墨西哥湾的大量暖湿空气源源不断向美国大陆输送，这是产生雷雨云的充分条件。雷雨云不断地强烈发展，龙卷风就伴随而来。

美国龙卷风发生最多的是中西部和南部的广阔区域,有人将美国这一常发生龙卷风的区域称为“龙卷风道”。美国约有54%的龙卷风发生在春季，5月份副热带高气压控制美国，其西缘正好停留在中西部，这时，东南气流把墨西哥湾的暖湿空气从南向北大量输送。空气中有了充足的水汽，又有了强烈的垂直上升运动，雷雨云就会强烈产生，经常发展成龙卷云而产生龙卷。6月份大量的暖湿空气向北移到堪萨斯州、内布拉斯加州和衣阿华州，7月份移到加拿大，从此，美国的龙卷数量就大大减少了。