2016 年 4 月 3 日下午北海公園把小船吹翻的是什麼風?怎樣形成的?
北京青年報 4 月 3 日 18:06 發布微博(鏈接):
【北京北海公園遊船被瞬時龍捲風吹翻 遊客有驚無險】今天中午,北海公園一艘遊船側翻,兩名遊客落水,所幸有驚無險。記者從北海公園管理處獲悉,遊船因瞬時龍捲風側倒,遊客落水後迅速被附近巡邏船救起,無人受傷。據北京市氣象台今早天氣預報顯示,今天白天北京北轉南風2、3級。(法制晚報)網頁鏈接
北海公園4月3日下午吹起一陣類似塵捲風的氣流,把一隻小船吹翻。肯定不是龍捲,看視頻像是塵捲風,但塵卷的一般出現在乾燥的下墊面上。這是什麼風?
謝邀~
雖然時效已經過了。。不過還是發出來吧。。
一、這是什麼天氣現象?
塵捲風
二、如何形成的
1、簡介
塵捲風最開始是用來描述沙漠戈壁地區沙塵現象的一種天氣現象(揚沙風系),它與沙塵暴一樣可以將沙礫捲起吹向高空,但運載沙塵的能力顯著的弱於沙塵暴,兩者並不處於一個量級上,塵捲風無論是破環力還是持續時間都要弱。
塵捲風與颱風、龍捲風一樣,都被稱為「類蘭金複合渦旋」,這種渦旋有一個類似剛體性質的旋轉中心,可以把它看作是一個旋轉的陀螺。事實上,水槽放水的時候產生的渦旋就是蘭金渦旋的一種。
蘭金渦旋的速度場與壓力場,理想情況下的蘭金渦旋又被稱為V-R渦旋。
2、成因
在晴朗的天氣下,由於太陽對地面的加熱因下墊面性質的不同,使得加熱並不是很均勻。乾燥的沙地、瀝青路、水泥地由於比熱小,升溫較草地、水面快,於是邊界層中緊貼地面的那一層空氣被迅速加熱,形成了上冷下熱的局面。於是地面上的空氣開始「冒泡」,這就是熱泡。
熱泡理論被廣泛的應用於熱雷雨的形成和積雲的形成理論中,同時塵捲風的形成也與熱泡息息相關。熱泡可以看成是一個正在上浮的氣球,裡面的總體氣流狀況是上升氣流,而周圍的冷空氣不斷的下沉補充,並繼續被地面加熱。
熱泡的出現可以說為塵卷的出現提供了最基本的能量來源,但是還需這樣的結構缺少角動量的來源,而塵卷的角動量的來源自然就是環境風和地形了。
Ⅰ
在大氣的運動中,大尺度的如巨型溫帶氣旋,颱風等等,它的旋轉主要受科里奧利力(科氏力,地轉偏向力)的影響。而龍捲受到科氏力的影響則比較弱,在大多數情況下龍捲還是按照北半球逆時針的旋轉,但是在一些尺度較小的龍捲(氣旋)中也會發生順時針旋轉的現象,這又被稱為反常氣旋。
而塵捲風這類尺度比較小的氣旋,受到科氏力的影響幾乎微乎其微,它的旋轉方向受地形和風場的影響更大。
Ⅱ
說到地形的影響,台灣的中央山脈常常起到削弱和改變颱風路徑的作用,而一些地形也使得龍捲多發,這些都是較大地形對天氣系統的影響。而我們經常可以看見牆角一陣旋風捲起落葉或者雜物,再或者一個土包就可以擋住一陣風,這類小地形的影響與湍流一起,塑造著微氣象過程。而通常容易使氣流攜帶角動量的區域自然是有地形的區域,例如地形的背風處、開口狀的地形(喇叭狀)等等。
所以,當外界的氣流攜帶者初始角動量與熱泡相遇的時候,就會在上升氣流集中區域被加強(這與渦管有關,可以參考《流體力學》相關內容),也就是熱泡的中心區域。
一個塵捲風過程的氣流場模擬[1]
所以,有了熱泡,有了初始的角動量,塵捲風就這麼形成了。當然,熱泡的尺度可大可小,這也就導致了塵捲風的尺度可大可小,小到直徑僅有幾米的,大到幾十米都有可能。
三、北京北海公園塵捲風
從當時的截圖來看,這個塵捲風屬於矮胖型的塵捲風,呈現出一個拉長的圓錐形。這是由於捲起的除了較輕的塵土還有水滴的緣故。這個塵捲風並不太大,而且蘭金渦旋的一個特點就是離開渦核附近流速和轉動迅速減小,所以這個塵卷的影響範圍也非常小。
這個塵捲風的源地不太可能為水面。因為這個季節水面的溫度較冷,不利於熱泡對流的生成。更有可能是在岸邊的陸上生成了一個弱的渦旋系統,然後在發展的過程中被湍流、陣風等環境風吹到了水面上。雖然冷水面不能提供熱力來源,但它有一個好處,就是開闊且摩擦小,可以為塵卷的提供一定的持續時間。
四、預報塵捲風
現階段不可能,將來的可能性也不大,但是要充滿期待。
完全的模擬大氣過程一直是大氣科學家們理想的烏托邦,但是大氣系統作為非線性動力系統,也就是混沌系統。要完全的模擬每一個角落發生的過程,以現階段的數學工具、物理方法、計算能力想要做到是十分困難的。
[1]顧兆林等. 塵捲風的形成、結構和捲起沙塵過程的數值研究. 氣象學報,2003,61(6):751-760
--正文完
--20160408更新經評論里的小夥伴提醒,在2016年4月1日的時候,石家莊某地也發生了一次塵捲風過程。
傳送門1:石家莊水上公園驚現龍捲風—在線播放—優酷網,視頻高清在線觀看視頻
這次塵捲風也是從路上移入水上的,與北海公園的塵捲風有相似之處。
以石家莊+龍捲風順便又搜索到了一個較為清晰的塵捲風視頻。
傳送門2:
小型龍捲風襲擊石家莊南三環視頻
最後可以看見塵捲風消失的時候呈現出了一個彎刀的形象,這與超低空風切變有關係。
註:以上視頻標題中的龍捲都應為塵卷。--
除知乎應用外,請勿轉載,如需轉載請先私信聯繫我~謝謝~
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這是塵捲風,跟甘肅那個把小學生吹上天的一樣。
貼個前幾天寫的文章,題主問題見其中:
原文鏈接:http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzAwMDE4MjcxNQ==mid=2649843425idx=1sn=2395d1ba51b82e5979e0a24540730574scene=0#wechat_redirect
或者 http://weibo.com/ttarticle/p/show?id=2309403966748188616649
你咋不上天?
4月20日,甘肅瓜州縣淵泉小學一名小學生,被一股旋風捲起、隨後甩下,幸好只是後腦勺輕微受傷,並無大礙。
有評論說:以後老師可不敢再隨口說「你咋不上天呢?」,這學生真有可能上天啊!
動圖威武,大家感受一下:
這則新聞剛出來時,多家媒體都報道說是「突發龍捲風」——其實這不是龍捲風,應該是塵捲風,雖然名字只有一字之差,但原理完全不同。
什麼情況下會發生塵捲風?
說到原理——嗯我盡量講簡單點:
在春夏季,晴朗的天空下,看似風平浪靜,其實充滿了肉眼不可見的暗流涌動。
白天地面被強烈加熱,形成一層過熱空氣層,而上面覆蓋了一層冷空氣層。冷空氣想下來,熱空氣想上去,但是空氣層又翻不過來,怎麼辦呢?
【找不到現成的圖,自己隨手畫的,委屈大家感受一下本人的渣畫圖技能】
一些地方鼓起來了小型的熱氣囊,這叫做——熱對流泡.
這時,如果周圍的風帶來一定的角動量,氣流會不斷匯聚、上升、加強,最後在熱對流泡底部,就有可能發展成為塵捲風。
簡單說,由於地面強烈增溫、加熱不均,所形成的短時小旋風就是塵捲風。
塵捲風和龍捲風有什麼不同?
龍捲風發生在強對流天氣下,彼時已是狂風大作、電閃雷鳴,天空出現雷暴雲。如果雷暴雲底進一步發展,延伸到了地面,形成漏斗狀的強旋風,這就是龍捲風。
我們日常分辨塵捲風和龍捲風,可以從兩點入手:
一是看背景天氣:塵捲風發生在大晴天,而龍捲風發生在「壞天氣」下。
二是看大小:塵捲風比較小,水平直徑幾米到幾十米,垂直高度幾十米或上百米;而龍捲風就大多了,地面直徑可以到幾百米,空中直徑可達幾公里,垂直高度也有幾公里。
當然,兩者的破壞力也不可同日而語。
塵捲風常見嗎?
在夏季白天,塵捲風的發生概率並不低。尤其在乾燥的北方地區,屬於正常天氣現象。
大部分塵捲風的規模很小、持續時間也很短,在地上卷著樹葉和沙塵轉上幾圈,之後就消失得無影無蹤。這次主要也是有人上天了,才備受關注。
在氣象觀測中,如果塵捲風的直徑<2米、高度<10米,就不做記錄了。
現在,由於城市面積擴大、城市熱島效應增強,地面增溫現象也會加劇,這會增加塵捲風發生的可能性。
塵捲風可怕嗎?
塵捲風不僅能讓人「上天」,還能讓人「入水」。
前幾天,4月3日,在北京北海公園,湖裡有一隻遊船被一陣旋風掀翻,兩名遊客落水,好在立刻被人救起,也無大礙。當時也有新聞報道是龍捲風,其實這也是塵捲風。它並不是發生在水上,而是在岸上發生後,再移動到湖面。
友誼的小船說翻就翻~
雖然大部分塵捲風都只是「小打小鬧」,但也不能掉以輕心。如果天氣條件推波助瀾,有少數塵捲風會在短時間內急劇發展,造成災害。
比如2011年上海某蔬菜大棚就曾遭遇一次塵捲風,瞬間把20多隻鋼架結構的大棚卷上天,尼龍薄膜飛起後撞到高壓電線上,起火後又掉到地面,燒毀一些大棚,造成了經濟損失,還好沒有人員傷亡。
如果遭遇塵捲風,需要注意什麼?
一是盡量躲避。
我在網上看到過,一些人看到小型塵捲風,覺得很有意思,就拿起手機追追追我追過塵卷追過我自己,要作追風少年。
這太不安全了。塵捲風包含很大不確定性,行蹤不定,發展未知。如果迅速壯大後把人卷上天摔下,或者把周圍廣告牌什麼的吹翻、砸傷人,那還是會造成嚴重傷害的。所以大家看到塵捲風,還是要躲遠點兒。
二是抱緊身邊的胖子。
醬紫上天的可能性會大大降低。
所以,在乾燥晴朗的春夏戶外,請大家珍惜身邊的胖子。
http://weixin.qq.com/r/bUn74wnEnVTirU2A9xx- (二維碼自動識別)
塵捲風,北京市氣象台的解釋,屬於尺度很小的熱對流。龍捲風往往出現在夏季。
百度北頂娘娘廟事件
這是友誼的龍捲風
我書讀的少你們不要騙我,這分明是亞索的疾風,小學生沒躲過就會被擊飛。。。HASAKI
切記辦亞索
一陣妖風,黃風大王吹的。
就是我跑太快了,帶起陣風,大驚小怪的
友誼的風
摘錄一段新聞:
據目擊者稱,「龍捲風」持續2分鐘左右,先是從岸上捲起黃沙,而後移動到水面,捲起數米高的漩渦水花。漩渦掠過多條遊船,最後將其中一條卷翻。
塵捲風是由於地表受熱不均勻而形成的一種特殊的旋轉對流運動。它和龍捲風不是一個量級的,尺度和強度都小得多,一般不會造成太大危害。
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