龍捲風，想說愛你不容易
在堪薩斯州羅澤爾以東幾公里的地方，龍捲風呼嘯而過。
攝影：COLT FORNEY，你來掌鏡
撰文：BRIAN CLARK HOWARD
龍捲風是怎麼形成的？又是怎麼消失的？目前人類還沒有完全了解這個恐怖的怪物。不過，一直致力於研究龍捲風、改進預警系統的科學家們已經找到了關鍵因素。
龍捲風是一種劇烈旋轉的氣柱，橫亘在地球表面與雲層之間，通常是積雨雲。氣象學家Harold Brooks告訴我們，大部分龍捲風持續不到10分鐘。Brooks供職於俄克拉何馬州諾曼的國家海洋與大氣管理局（NOAA）的國家強烈風暴實驗室（NSSL）。
大型龍捲風通常會持續更長時間，大約30分鐘。最強龍捲風的風速超過每小時483公里，能把建築連根拔起，空中直徑超過3.2公里，幾十公里內萬物遭劫。
更常見的龍捲風時速不到177公里，空中直徑約76米，在橫掃幾公里之後就會消失。
NOAA報告稱，在美國，龍捲風平均每年會殺死60人，大部分人死於空中墜物。Brooks稱，其中半數死亡是由只有最強龍捲風百分之一威力的龍捲風造成的。
龍捲風的形成
Brooks為我們解釋了龍捲風是如何誕生的。最猛烈的龍捲風源自於所謂的超級單體雷暴，這種雷暴和「普通雷暴的形成要素一樣」：地表的氣流溫暖濕潤，上方的氣流相對較冷且乾燥。接著，「溫暖的氣流上升，就像熱氣球一樣」。
超級單體雷暴還需要更多條件：風力增強，風向隨高度改變。「上升氣流開始旋轉，超級單體誕生。」
隨著超級單體在高空中攪動，下方有30%的概率形成龍捲風。這是因為超級單體中的氣流下沉，引起地面附近的氣流隨之旋轉。
然而，令科學家苦惱的是，「我們仍不知道為什麼有些雷暴會帶來龍捲風，另一些卻不會，」風暴追逐者Tim Samaras在2013年初這樣說道。Samaras是一名科學家，也是國家地理受讓人。2013年5月31日，他在俄克拉何馬州艾雷諾追逐龍捲風時，不幸身亡。
Brooks表示，科學家認為在龍捲風的形成過程中，1000米高空中風的劇烈變化，以及相對較高的濕度是關鍵。另外，在風暴合適的位置出現下沉氣流也很重要。
龍捲風的形成還需要各種條件「恰好」滿足：氣流一定是冷的，但不能太冷，只能比周圍的空氣低幾度。
「至於龍捲風怎麼消失，我們也不太清楚：最後氣流溫度太低，阻止新的氣流加入風暴，但細節方面仍是未知。」
迎擊龍捲風
除了南極洲，龍捲風造訪過每一片大陸。記錄最多的是在北美洲，據估計每年龍捲風襲擊美國多達1200次，而其他許多國家也經常遇到龍捲風。
美國受影響最嚴重的地區被稱為「龍捲風走廊」，包括美國大平原：堪薩斯州、內布拉斯加州和達科塔州，以及得州部分地方。大規模天氣模式往往集中在那片區域，導致發生龍捲風的可能性較高。
然而，根據美國氣象學會的數據，每平方公里遭遇龍捲風次數最多的是佛羅里達州，印第安納州、伊利諾斯州、愛荷華州和路易斯安那州緊隨其後。
龍捲風可以出現在一年的任何時候，一天的任何時刻，不過多發於春季，尤其是北美洲的五六月。
在很多國家，包括美國、加拿大、歐洲大陸各國，龍捲風的強度通常用增強藤田級數來衡量。EF0級會把樹枝吹斷，但實質的建築結構基本安然無恙，最強級別的EF5級龍捲風則是所擊者破，所當者摧。
由於從龍捲風內部測量風速極其困難，科學家通常按照損毀情況來估計風速。
預測龍捲風
和颶風相比，預測龍捲風要困難得多。颶風是一種規模更大、持續時間更長的風暴。根據NOAA的數據，從發布警報到龍捲風實際到達，平均時間約13分鐘。（龍捲風警報意味著已經看到龍捲風，而龍捲風預警則表示有可能出現龍捲風。）
國家災害性天氣實驗室的預測警報研究項目旨在提高預警能力，但這顯然並非易事。
這個項目利用強大的軟體，分析處理溫度、濕度和其他大氣變數等數據。Brooks說，有時這個系統「預測非常準確，有時則不然」。
隨著計算機的運算速度變快、處理數據的能力提升，預測的準確度將會提高。與此同時，對大氣了解得越多，也有利於其他方面的進步，比如風力發電廠的規劃、太陽能電池板的安置。
Brooks補充說，「目前還不完全清楚，增加龍捲風預警的提前時間是否會讓公眾收益，因為我們不太確定人們會對這樣的信息作何反應。」比如，很多人會忽略龍捲風預警，認為不太可能發生。但「但人們也可以好好利用這個消息，畢竟應急管理人員和弱勢群體需要很長時間來做準備。」
預測龍捲風的行進路線是一項極富挑戰性的工作。Brooks表示，龍捲風通常與雷暴的移動方向一致，但這個路線不太穩定。
「這種感覺有點像遛狗，走著走著，狗來來回回跑來跑去，你完全沒辦法。」
（譯者：Sky4）
來源：國家地理中文網（官V）
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