龙卷是自积雨云底部伸出来的漏斗状的涡旋云柱。龙卷伸展到地面时引起的强烈旋风,称龙卷风。龙卷有时悬挂在空中,有时伸延到地面。出现在陆地上的,称陆龙卷,出现在海面上的,称海龙卷。
龙卷的水平尺度很小,近地层直径一般几米到几百米,空中直径可达 3—4km,甚至 10km。垂直范围在3—15km间。生存时间几分钟到几十分钟。
龙卷是一种强烈旋转的小涡旋,中心气压很低,一般比同高度四周低几十百帕。强龙卷中心附近的地面气压可降至400hPa以下,极端情况可达200hPa。由于中心气压很低、气压梯度极大,引发出强大风速和上升速度。据估计,龙卷中心附近的风速达几十到一百米/秒,极端情况可达150m/s以上,最大上升速度达几十米至上百米/秒。中心气压急剧降低造成了水汽迅速凝结,形成漏斗状云柱。这种极强的上升和水平气流具有巨大破坏力,能摧毁建筑物并能将上千、上万吨重物卷入空中。
龙卷中心附近有下沉气流,自中心向外是强盛的上升气流,组成漏斗状云体,其外围被水或尘土所包围。漏斗状云体轴一般是垂直的,当有垂直风切变时,也可能倾斜或折曲。龙卷通常单个出现,也有时成对出现。而成对龙卷的旋转方向往往相反,一个是气旋式,另一个是反气旋式(图5·27)。
从世界范围看,龙卷主要发生在中纬度(20°—50°)地区。美国是龙卷出现最多的国家,平均每年出现500次左右。澳大利亚、日本次之。我国也有出现,主要在华南、华东一带。以春季、夏初为多。
龙卷生成在很强的热力不稳定性大气中,其生成机制仍没有完善的解释。一种说法认为龙卷生成与积雨云中强烈升降气流有关。另一种说法认为龙卷形成在两条飑线的交点上。