书城科普破解科学的谜团(走进科学丛书)
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第27章 龙卷风之谜

龙卷风是一种可怕的风暴,虽然在世界各地都有发生,但在美国出现的次数最多。1954年,美国小城达文港下了一场蔚蓝色的夜雨。在许多国家还经常发生这样的事:晴朗的日子里,天上突然撒下许多麦粒和橙子;有时又会随雨滴落下青蛙和鱼……这些看起来不可思议的现象,其实都是龙卷风的恶作剧。

龙卷风若发生在水面,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。水龙卷直径25~100米,陆龙卷直径100~1000米。其风速到底有多大,科学家没有直接用仪器测量过,但根据龙卷风在其所经过的区域内做的“功”来推算,风速一般每秒50~100米,有时可达每秒300米,超过声速。它像一个巨大的吸尘器,经过地面,地面的一切都要被它卷走;经过水库、河流,常卷起冲天水柱,有时连水库、河流的底部都露了出来。同时,龙卷风又是短命的,往往只有几分钟或几十分钟,最多几从草地上移动的龙卷风呈白色小时,一般移动几十米到10千米左右便“寿终正寝”了。全球平均每年发生龙卷风上千次,使数万人丧生,其中美国出现的次数占一半以上。1974年4月3日,在美国南部发生了一场龙卷风,风速从每小时100海里加大到300海里,卷走了329人,使4000多人受伤,2.4万个家庭遭到不同程度的损失。亚洲、欧洲和大洋洲也是龙卷风多发地区。世界各国对龙卷风的研究都很重视,但龙卷风之谜一直未能彻底解开。

龙卷风的形成一般与局部地区受热引起上下强对流有关,但强对流未必会产生龙卷风。

前苏联学者提出了关于龙卷风成因的一种新理论:当大气变得像“有层的烤饼”时,里面很快形成暴雨云——大量的已变暖的湿润的空气朝上急速移动,与此同时,附近区域的气流迅速下降,形成了巨大的漩涡。在漩涡里,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,水蒸气冷凝,这就是为什么人们觉得龙卷风像雾气沉沉的云柱的原因。但在某些地区的冬季或夜间,没有强对流或暴雨云,龙卷风却也经常发生,这又怎么解释呢?并且龙卷风还有一些“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;吓呆了的人们常常被它抬向高空,然后又被它平平安安地送回地上;有时它拔去一只鸡一侧的毛,而另一侧却完好无损;它将百年古松吹倒并捻成纽带状,而近旁的小杨树连一根枝条都未受到折损。

人们对龙卷风的形成及后果进行了多年的研究,但还有很多谜底没有揭开。