美国是世界上龙卷风活动最频繁、破坏最严重的国家之一。在美国每年平均发生超过一千次的龙卷风,给民众的生命财产造成极大的威胁。
龙卷风是一种中心性低气压区的气象灾害,通常在强烈对流条件下,形成一个强大、旋转并且向下进入地面的气旋。尽管这类天气在全世界各地都会出现,但美国龙卷风的数量却占了全球的75%。
龙卷风的形成离不开强风切变、较高的水汽含量、垂直方向的风切变,其中,强风切变是龙卷风形成的必备元素。大体上来讲,风切变就是指由于高低温度差距而产生的水平方向的气流,震荡空气中产生强烈的下沉气流,若气流塑性足够强,则会形成强烈的旋风。
以下是龙卷风的形成在气象图中的具体说明:
首先,热空气上升到较高层,因为在高度较低层的热气体比较密,而在高度较高的空气中比较稀薄,于是,热气体在升高到一定高度后,发现周围空气稀薄,就会继续往更高的层次上升,以期形成一个高压区。当热气体处于相对稳定的水汽饱和层时,会随温度降低而产生凝结成云, 或雨,减少体积;冷空气则比较稠密,因而形成一个低压区,热空气缓慢的向低压区流动;两种气流相遇,形成强风切变,令云闭合产生漩涡,就形成龙卷风。
总的来说,美国龙卷风的高发生率与美国的大地环境、人口分布、公路路网以及多种社会和经济因素等有关。但当我们从气象的角度去看待龙卷风时,我们不难发现,龙卷风形成的实质是热气体往高处升,这次升降运动吸引冷空气相对底部向内流动,引起强烈的风切变,在某些区域内形成漩涡,从而演变成龙卷风。