自然与人-28.19   龙卷风的形成条件

李开乐

    摘要：形成龙卷风要具备三个基本条件：一是启动因素，二是充足的能量供给，三是能量损耗慢。启动因素有冷性也有热性，中纬度西风急流能量释放的冷性驱动是主要的启动因素。

    这样说来，难道龙卷风都是一些冷空气过程吗？那倒不一定了。笔者认为形成龙卷风要具备三个基本条件：一是启动因素，二是充足的能量供给，三是能量损耗慢。这就是有了启动因素之后，还要增收、节支，才容易形成龙卷风。具备了这三个条件，没有冷空气也可以形成龙卷风。
    火山爆发或者大火灾就可能产生龙卷风。因此，热极生风也还是龙卷风的一种形成原因。分析起来，火山爆发或大火灾直接加热了竖直的空气柱而降低了局部区域的气压，促使了周围空气辐合流来补充便形成了旋涡，所以具备了第一个条件。火山和大火灾的能量供给肯定在一定时间内持续不断，因此第二个条件也满足了。如果火山或大火灾的附近比较平坦，自下而上所形成的龙卷风不会因下垫面的过度碰撞而迅速损耗能量，则第三个条件又满足了，这就必然会形成火龙卷风。
    西沙群岛也经常有龙卷风，那也是热极生风。大海中的局部陆地表面会吸收大量太阳热能，然后又很快反辐射给了空气，所以午后的西沙群岛头顶上的空气柱会比其四周的海洋相对高温得多，这就像火山一样满足了第一和第二个条件。四周的海洋既平坦又水汽充足，这既满足第三个条件又补充了第二个条件。因为水汽上升凝结释放出大量潜热不断加强了上升对流，这就是充足的能量补充。西沙群岛的龙卷风正是热极生风所形成的典型例子。
    然而，与冷空气联系在一起的高空急流不稳定能量的释放，肯定是龙卷风形成的主要形式，而且最强的龙卷风都会是这种形式。