【耶魯大學】公開課《大氣、海洋和環境變化》 P13 - 14. 【第14集】科里奧利力和風暴

好吧 我們開始關注天氣了 所以我會更加注意我們周圍發生的事情 這就是來自零Z探空資料的天氣地圖 換句話說 昨天晚上八點發射的探空氣球 其時間為零Z格林威治時間 而且每個這些資料小群組都代表一個被發射的氣球 這是500百帕圖 當分析大氣層以上的資料時 通常是在等壓面上進行的 這並非完全恆定的高度 但大致上是一水平的平坦表面 而且黑色輪廓實際上就是海拔高度 所以那種恆壓面稍微有些波動 但要理解的是 壓力面上的恆定高度水平與等高面上的等壓曲線非常相似 因此你可以將這些視為等壓線 這些粗黑線條 是溫度恆定的溫度線 等溫線則是虛線藍色線條 但所有這些數據都是來自這些小群組 因此 符號右側的數字是500百帕表面的海拔高度 少了一個零 因此 在該站點 500百帕等壓面位於海平面以上5870公尺 溫度是27攝氏度 露點是零下11攝氏度 當那些氣球穿越該表面時 你便能取得資料 接著電腦會再疊加輪廓 風向標也一樣 使用短羽代表五節 長羽代表十節 粗羽則代表五十節 因此我們在談論地轉平衡 我上次給你們看過這樣的圖表 但我想用目前的圖表來更新一下 所以這是昨晚的水深測量結果 它顯示出東海岸的一個相當有趣的圓形模式 而且如果你看一下這些數值 560、550 我想是549 所以這是一個低壓中心 這被稱為颶風 它不一定位於地球表面 它大約位於大*B*五公里高的大氣層中 但那會是颶風所以周圍氣壓較高 中心氣壓較低predicates 而且就像我們理論上推導的那樣 由於我們位於北半球 風會沿著那個方向逆時針流動 請注意風如何與等壓線平行 因此 這些結論都是根據地轉平衡假設得出的 風壓線越密集 風力就會越強 這裡是西海岸的另一個天氣系統 這裡有一股強勁的急流正在形成 風速約達65節 當等壓線較為密集之處 而等壓線較為分散之處 風速則明顯較弱 因此 這些關於地轉平衡的一般規則在這種圖表中被觀察到是成立的 在我回到主要講座之前 對這個有什麼問題嗎 因此這些地圖很容易找到 我鼓勵你偶爾查看一下 以了解最新情況 讓我先把這個解決掉 然後回到我們之前的地方 是的 讓我再回頭說一下 所以 我們現在在 decides 動力學的討論 我給你看了一些關於地轉力平衡的小重點 我們已經討論過這些公式 這是我上週五給你看的地圖 這就是從那一刻開始的 當然 從那時到現在 情況已經有些改變了 那可能就是那個同樣的低槽東移並成為切 Harness 風暴的那個系統 就像我們看到的一樣 我懷疑它只是向東滑動並擴展形成了我們所看到的完整圓形颶風 我認為我最後用的是這個 這只是地表等壓圖的一個例子 這些數值是海平面氣壓 因此 無論在哪裡測量壓力 都會將其轉換為相同的海拔高度 海平面然後在上面標示等高線 所以你可以用這個來分析它們 這裡有反氣旋和氣旋 這裡沒有風的資料 但現在 了解地轉定律後 我們可以說出很多關於這一點的內容 唯一的问题是這位於地球表面附近 在某些情況下 甚至在地球表面 之下有點"fictitious" 這些山脈的海拔高度約為數公里 所以製作出海平面地圖似乎有點奇怪 但這沒關係 我們還是可以進行解讀 但是另一個問題是 當你接近地球表面時 風也會受到一些摩擦力的影響 那將會打破地轉風的限制 也許不會太嚴重 但確實會稍微打破它 當你接近地表時 風往往不會完全沿著等壓線吹 而是會稍微旋轉 因此它們大多沿著等壓線移動 但會從高壓區稍微穿越到低壓區 所以風向會稍微這樣旋轉 那是該主題被稱為艾克倫德層 艾克倫德層描述的是這些風在邊界層中如何轉動 當你在實驗室二號分析你的探空氣球數據時 可能會發現一些線索 風層中由於摩擦導致地轉定律被打破而產生的風向旋轉 所以你可能看不到它 也可能看到它 但請在分析來自探測氣球的數據時blue注意它 那還能說什麼呢 好吧 我們下次大概會談談中緯度氣旋 而且這是一個例子 除了繪製等壓線之外 他們還標示了當天冷鋒和暖鋒的所在位置 但這更多是解讀的問題 等壓線只是明確無誤的 如果你了解氣壓資料 就能畫出這些等壓線 如果你擴展視野觀察北半球的大部分地區 就會發 現任何時候都存在許多高壓和低壓、氣旋和反氣旋 這一點同樣沒有說明風向 但你可以大致判斷出風的走向 這些低壓系統中的風都是以這種方式流動的 每一個高壓區的風都是沿著那個方向流動的 風速與等壓線的密集程度有關 因此 中高緯度的大氣中充滿了這些渦旋 他們其中一項工作是將熱量向北輸送 以平衡 高緯度與低緯度的熱凸平衡 這是我上次提到的 如果你前往南半球 這裡就是澳 洲當然 現在所有事情都相反了 因為科里奧利力在南半球是反向的 它作用在運動向量的左側 因此我們所推導出的這些關係也必須被反轉 這裡是一個低壓中心 我們會稱之為氣旋 而且那裡的海平面氣壓是968百帕 976 離得越遠氣壓越高 他們在這裡標示了箭頭 表示循環的方向 確實是順時針方向 因此 這個颱風周圍的氣流方向與我們位於北半球時的氣流方向相反 因為科里奧利力的符號是相反的 再來 如果你看一張包含南半球的更大地圖 這裡有南極洲、澳洲、合恩角 好望角 充滿了高壓和低壓 而且 所有的氣流方向都與北半球的情況相反 因此 有一些事情要結束這段討論 我想提到這四點 也想看看你有沒有任何問題 所以在我們結束這個主題之前 請試著想一些問題 首先 地轉調整 說地球大氣大多數時間處於地轉平衡狀態是可以接受的 但是 我認為更根本的問題是 它是如何達到地轉平衡的 這個過程稱為地轉調整 例如 可以想像地圖上畫有一些等壓線 但你可以自己進行這些計算 在這種情況下 它們是東西方向延伸的 並標有壓力值 假設一開始有一團空氣靜止在那裡 好吧 你知道這並不符合地轉平衡 因為它處於存在氣壓梯度的區域 所以它會產生氣壓梯度力 但是如果不移動 就不可能有科里奧利力 所以這兩個力絕對不可能達到平衡 這裡就是你的氣塊 沒有移動 我釋放它 它會立刻感受到壓力梯度力將它推向北方 它會開始朝那個方向加速 隨著分鐘和小時慢慢過去 它將 AV 起步 從零速度開始 它將達到每秒可能一公尺、兩公尺、三公尺 但是現在 當它加速時 將會開始感受到科里奧利力 最初很小 因為記得科里奧利力與風速成正比 因此過了一段時間 它可能移動到這裡並產生了一點科里奧利力 而且它會開始轉動 科里奧利力是一種偏轉力 它會開始轉動 然而 由於我將這些等壓線等距繪製 該氣塊所受的氣壓梯度力將保持不變 因此 它總是受到氣壓梯度力的推動而向北移動 但當它移動並加速時 會轉向並繼續加速 最終朝東方移動 以一種會產生等量反向科里奧利力和壓力梯度的速度移動 這樣的大氣地轉調整過程通常需要大約12小時 氣團可能因捲入雷雨而受到干擾 它們可能因撞上山脈而受到干擾並被偏轉 也可能是因撞上建築物而被偏轉 但隨著時間的推移 它自然會趨向於回復地轉平衡狀態 風在大氣中有一種自然的趨勢 試圖重新調整至地轉平衡 你可以在筆記中留下幾英寸的空間 並以其他方向重新繪製等壓線 然後重複實驗 或者更令人困惑的是 或許隨意地從某個方向開始那個氣塊 並想像它接下來會發生什麼 如果你以某種速度出發 它將會受到科里奧利力的影響 但這將會導致地轉平衡的錯誤方向 僅用你的小圖紙跟隨這個氣塊即可 並觀察它如何環繞最終重新建立地轉平衡 它最終總會達到那種狀態 無論從哪個方向開始運送這個包裹 它都會以某 種方式環繞 最終達到地 轉平衡 所以請多加練習 這個地轉調整過程有什麼問題嗎 同樣的情況也發生在海洋中 科里奧利力作用於洋流 而洋流 的地轉平衡狀態比大氣更加嚴謹 因此 我們現在學習的這些原則也適用於洋流 這頗具諷刺意味的是 這個科里奧利力 小到我們在日常生活中幾乎察覺不到 然而在更大規模上卻具有這種主導力量 所以這個就是氣壓梯度力 我不明白他們為何要改變它 這位藝術家在這裡不太小心 但由於這 些等壓線間距相等 即四百帕與四百帕 因此這個氣壓梯度力在這張圖中應該始終相同 這就是科里奧利力 請注意 它總是與運動向量呈直角 所以當氣塊向那個方向移動時 科里奧利力就是那樣的 當包裹向那個方向移動時 科里奧利力就是這樣的 所以你在製作這些小漫畫時需要遵循這個原理 請始終確保科里奧利力與運動向量垂直 在這個簡單的情況下 氣壓梯度力將始終朝向北方 因為壓力向北逐漸減小 很好的問題 好的 現在 這兩個半球的逆轉 我想這原因相當明顯 我想讓你們看看這兩張颶風的衛星圖片 你知道它在哪裡 有佛羅里達和古巴 所以這是在北半球 現在 誠實地告訴你 透過衛星 觀察颶風的頂部 即使它正在移動 在接近地表的地方 很難判斷風的走向 因為你看到的是這些在對流層頂附近擴散的高大積雨雲 而且涵蓋了大部分內容 而這些雲層在中心附近可能會朝這個方向旋轉 但更遠的地方則朝相反方向旋轉 所以有點複雜 所以我不會試圖說服你 從這張靜止圖片中就 能判斷那個物體的旋轉方向 我也不會這樣聲稱 但是 我還是要請你注意 一般來說 這兩張照 片是相反的 對吧 螺旋帶這裡向外和向右延伸 向外左下方 但這裡則是向外左方和向外右方 因此 這種一般的螺旋模式在兩個半球中被顛倒了 你自己可以看到 如果你能夠觀察 如果你有一些關於地球表面附近風的數據 你會發現這裡的風以逆時針 方向快速移動 而那裡的風則 以順時針方向移動 因此 兩個半球的風向確實是相反的 我們下次或下下次再來談談颶風的問題 我們會在這方面努力一陣子 例如 你可能會問 如果颶風試圖穿越赤道會發生什麼事 那麼 它是否必須改變旋轉方向呢 答案可能是這樣 但從來沒有觀察到這種情況發生 颱風從來沒有成功橫跨赤道 它會是在一個外國 對吧 換句話說 它本身是為了適應北半球的科里奧利力而建造的 如果你試圖將其推入南半球 它將不得不徹底崩潰 然後再以相反的方向重新建立 這從來沒有發生過 我們在討論颶風時會再詳細談談這些事情 讓我們看看 我將談談馬桶的神話 那麼 你們中有多少人聽說過澳洲馬桶的傳說 嗯 對 傳說中說 如果你在澳洲沖馬桶 水會以與北半球相反的方向旋轉 好吧 我不認為那是真的 我有時會進行測試 但問題在於 微小尺度上作用的科里奧利力其實相當微弱 其他事物可能佔據主導地位 在馬桶或任何小規模水體的情況下 則會是這樣 如果你裝滿一桶水 即使只是稍微不小心 你都會把水倒入桶中偏離中心的位置 你先要稍微轉動一下 這是因為你裝水的方式 現在 當你拔掉底部的塞子 那水開始向中心流動 並排出時 角動量守恆會放大其中任何微小的漩渦 因此 當你把水抽出來時 它會轉得越來越快 但方向還是你最初給它的那個方向 而在幾乎所有情況下 這將會壓倒在如此小尺度上作用的 sıra 弱科里奧利力 現在 這個想法幾年前在伍茲霍爾海洋研究所進行了測試 他們準備了一個大水槽 大小約為這個尺寸 高度大概和我一樣 他們非常小心地填滿它 以避免產生漩渦 但這還不夠 他們隨後放入一個類似蜂巢狀的分隔裝置 一 旦放入其中 AV 就能阻止任何渦流的產生 他們隨後小心地將其取出 並等待了幾天以消除任何其他殘留的漩渦 然後他們在底部中間拔掉了電源 經過幾個小時才看到它 但逐漸出現了旋渦 那是因為科里奧利力 換句話說 當空氣移動 當水向中心 流動時 偏轉力便將水推向那個方向 這一個水體沿著那個方向移動 向中心運動的右側行動 結果他們確實觀察到了一個反氣旋的旋轉 那是由於科里奧利力造成的逆時針旋轉 但我要講這個故事 是因為要達到那種效果並壓過最初的漩渦 你必須付出多大的努力 所以當你切換半球時 不要期待會發現那種效果 你必須更謹慎地進行這個實驗 現在 這讓我想到這個故事 所以多年前 我駕車從肯亞的北方向南方穿越赤道 在赤道附近有許多紀念品商店 店外或建築物上掛著這樣的招牌 或是其他類似的標語 在這裡買赤道紀念品 我們停在其中一家店門前 老闆立刻跑出來 在我們進店之前 他讓我們進去了 他想向我們證明他的商店確實位於赤道上 而我們在公路兩旁看到的其他商店都是偽裝的 於是他為我們做了一個小實驗 你可以看到 他拿了一個底部有洞的小紅色塑膠盤 盤子下面放了一個藍色的桶 現在 我正像老鷹一樣盯著他 因為這是我的主題 所以他這樣做是實驗即將結束時的一點小動作 首先 他向標誌北邊走了幾十碼 然後他將手指放在紅色盤子的洞口下 把水倒了進去 在上面放幾根火柴 這樣我們就能看到形成的漩渦 當他把手指從洞口拿開時 水便從洞口湧了出來 果然ϴ它旋了下來 他隨後走到自己的標誌南方數公尺處 重複了這個實驗 結果確實朝相反方向旋轉 他直接走到了招牌下面 那就是你看到的圖片 我注意到他的程序有點不同 他倒進了大部分的水 然後等了幾秒鐘 然後倒進了剩下的水 然後他拿開手指 水立刻流了下去 沒有漩渦 他在這個實驗中做得非常好 當然 重點在於科里奧利力在赤道以北為一個符號 在赤道以南為另一個符號 而且在赤道上確實沒有科里奧利力 然而 我沒有勇氣告訴他他完全弄反了 你有注意到我手怎麼動的嗎 當他在赤道以北時 水是這樣旋轉向下流的 當他在赤道以南時 水是這樣旋轉向下流的 與科里奧利力所會產生的效果正好相反 然而 我們非常開心 就進去買了很多紀念品 这首歌他贏了 但這正說明了一種奇特的情況 即科里奧利力如 此微小 你不會在這種小型實驗中看到它的影響 因為其他效應 例如這個初始渦旋 將會壓過那微小 的科里奧利力 但就大尺度而言 它將會佔據主導地位 對科里奧利力有任何問題嗎 我有幾分鐘時間 很樂意回答您有關科里奧利力的問題 有什麼事嗎 好的 好吧 我們將轉換話題 我們將開始討論風暴的類型 而且我想先給大家看一張朱迪給我的照片 這是坐在房間後方的攝影師 在幾天前的紐黑及时 他拍下了一朵普通的雲 在這門課程中 我們馬上就要談論雷雨了 順便一提 如果有其他人有自己拍攝 的漂亮雲朵照片 請不要猶豫 寄給我 我甚至可以把它們放到我們的課程網站上 但是這是一個非常不錯的雲請記住 這種雲出現在積雨雲的雲頂下方 積雨雲逐漸形成 撞上對流層頂 雲頂擴散開來 在其下方 會出現下垂的雲塊 看起來像一朵謙遜的雲 但現在我們要談談有限的風暴 我們將在這個主題上討論一兩天 這是一個非常廣泛的主題 你的書在這個主題上寫得非常好且內容豐富 我想你已經讀過其中的許多章節了 希望你確實這樣做了 但困難的是如何定義風 暴「風暴」這個詞 到底什麼 意思我誠實告訴你 我沒有去查字典 但我的定義是氣象學家的定義 即它代表某種局 部的能量轉換 能量從一 種形式轉換為另一種形式 例如 可能將位能轉換為風能、 運動的動能 或者類似這樣的情況 它不是一個物體 它不是一個實體物體 事實上 參與風暴的空氣甚至可能 在其中流動 今天的風暴所包含的空氣 或許明天仍然存在 但那 可能是一組完全不同組成的空氣這不是一個實體物體 這是一種風的模式、垂直運動的模式、雲的 模式以及降雨的模式 這正是它吸引人研究的原因 因為 這一切都有點神秘 它們並不是 真正的物體 它們是大氣中複 雜流體運動的模式 現在它們可能具有危險性 但我不想這樣定義它 我不_gallery將風暴定義為必 然造成損害或奪走人類生命的東西 事實上 在某些情況下 這可 能是帶來所需雨水的唯一方法 大多數類型的風暴都會以某種方式產生降水 而在許多氣候中 這就是雨水的來源因此 風暴不應該被認為全是壞的 通 常來說 它們的持續時間都很短 我無法想到有任何例 子顯示 我馬上要定 義的任何一種風暴 會持續超過三到四天 現在可能有其他風暴在附近形成 就像那場風暴衰減 時一樣 但如果你試圖追蹤一個個別的風暴 例如一場 颶風通常幾個天就會完成 它們的生命周期 有些颶風 有自然的生命周期 而有 些則是因為其他原因而消散 而且我已經指出我們在這門課程中也對氣候感興趣 但你 無法不理解風暴來定義氣候 因為發生的風暴也影響著氣候 氣候的定義包括某個特定地 點的特徵 例如在紐黑文 我們在夏季會有一定程度的降雨 而幾乎所有的降雨都來自於 雷暴 我們在冬季會有降雨 而幾乎所 有的降雨都來自中緯度鋒面氣旋所以 如果不了解風暴類型 你真的 氣候方面也沒什麼好說的 它們確實是任何特定地點都會出現的 溫度、降雨和風 的週期性模式的一部分 有什麼問題關於我所說的風暴嗎 我是用得很廣泛的 現在 根據這些定義 我想將 它們分為對流性和鋒面性兩大類 對流雲和對流性風暴就是那些由潛熱釋放 驅動的雲 我們將談 論兩三種不同的對流雲 對流性風暴 但它們都具有這樣的特性：推動它 們的能量是水蒸氣凝結成 液態或冰時所釋放的熱能 而且因為它們依賴潛熱的釋放 你一開始就需要空氣中有 大量的水蒸氣 這意味著這些風暴將會是溫暖季節的風暴 暖空氣能攜帶更多的水蒸氣 或是在熱帶地區發生的風暴 那裡總是充滿了水蒸氣 但不管怎樣 它們都是暖氣風暴 你不太可能遇到雷雨 極少數情況下在 高緯度地區 例如北極 才可能遇到雷雨 這並不罕見 但確實很少見 當你真的遇到時 僅僅是因為有大 量暖空氣暫時被推升到高海拔地區 緯度使得那裡能夠產生雷雨 另一種廣泛的類別是鋒面風暴 其能量來源是溫度的水平梯度 如果我有冷空氣緊鄰著暖空氣 這代表一個能量來源 因為暖空氣會想要上升 而冷空氣會想要下沉 因此將它們並排放置只是一時的現象 當我以某種方式釋放它時 運動將開始出現 而在某些情況下 這會發展成正面的 風暴 我說這是寒冷季節 因為 請記得 由於地球的傾斜 當你有大規模的溫差加熱時 中緯度地區正值冬季 這根桿子無法獲得陽光 赤道則獲得大量陽光 因此在每年的寒冷季節 每個 半球都會出現強烈的溫度差異 不同的溫度梯度會導致前線風暴的形成現在 這很容易記住 因為前線本身的定義 cedures 是一個強烈溫度梯度的區域 因此很容易記住前 線風暴的能量來源 首先 我們將討論對流性風暴 以及 我只會談談三種氣團與 雷暴、強雷暴 你的書 在這些方面做得很好 我不會多談不同類型的 嚴重的雷雨風暴 但 嚴重雷雨風暴這個總體 領域內還有子分類 而颶風也屬於這個類別 所以我的意思是 所有這些風暴都是由潛熱釋放的能 量驅動的 請記住 這個數 字約為每千克250萬焦耳 水蒸氣的公斤數因此 每凝結一公斤的水蒸氣 就 會增加250萬焦耳的能量到大氣中 以熱的形式 但這可能會使空氣上升 進而引發整個風暴 這一切又回到當水蒸氣 凝結時所產生的大量潛熱 因此 這些現象中第一個且最 溫和的是氣團雷暴 氣團雷暴 之所以這樣命名 主要是因為 大氣中存在一種特性 可以讓 它們形成 所以當我們說一股溫暖的熱 帶氣團移動到新英格蘭 具有 溫暖的性質 但並不穩定 也沒有強烈的風切變時 那麼 雷暴可能發生 所以我們在這裡大致包含了空氣質量的本質這個事實 將會控制是否 這些雷暴發生 因此它們被稱為氣團雷暴 它們會經歷一個生命週期 它們最初是晴朗天氣下的積雲 但卻有著 大氣中足夠的水蒸氣 使得當空氣開始上升時 潛熱的增加足以讓空氣持續向上移動 它會在許多情況下持續上升 直到抵達對流層頂 對流層 頂時會趨於平緩 或許會稍微 超過一點 但通常會趨於平緩 那時就會從底 部開始下起大雨 雨水形成的过程幾 乎總是這些雲中的 冰相機制 記得 地表可能非常溫暖 畢竟 這是一種夏季現象 但儘管如此 因為氣溫隨著高度 增加而降低 這裡是零攝氏度的線 一旦雲層上升到零攝氏度線以上 你就會遇到過冷卻的水滴 水會開始進行結冰過程 首先形成雪花 然 後在下落時融化 以 雨水的形式從底部落下 那片雲層可能會有閃電產生 如果它們快速穿越地形 只會給你短暫的陣雨 這不會造成太大的問題 如果它們正好是靜止的 即使持續時間只有一小時 如果它們靜止不動 可能會造成局部淹水 無論它們是否引發洪水 不僅 取決於這些系統的降雨量 還取 決於它們移動的速度 以及它們 在移動過程中是否均勻分布降雨 雷電也可能造成損害 你可能會被雷擊中 或者引發火災 但 通常這些損害並不大 事實上 它們為我們帶來了紐黑文 以及世界其他地區大部分的夏季降雨 在溫暖季節或溫暖氣候地區 這是主要的降雨來源 因此這絕對是件好事 有關氣團雷暴的問題嗎 我馬上就會讓你看到這些的分佈 但首先 我想開始談談嚴重的 雷暴現在 強烈的雷暴需要一些相同的要素 你需要有溫暖潮濕的大氣 沒有強烈 的逆溫層 因為你 必須讓空氣能夠上升 上升的空氣 但決定你會遇到強 烈雷雨而非僅僅是氣 團雷雨的額外因素是對流層中的風切變 在這裡 他們在右軸上描繪了藝 術家所感受到的一些低層東南風 接近地球表面的微弱東南風 轉 變為來自西方的急流 一個高層 我所說的正是這種切變 橫跨 整個對流層頂 所以現在 不再出現這種雷雨積聚的情況 而且保持某種對稱性 相反地 當它逐漸形成時 卻被剪力所打翻 這改 變了一切 讓我再回去 我剛才忘了提到一件現在這個論點中需要的事情 所以讓我暫時回到這裡 指出空氣正在上升這個事實 這場風暴持續聚集直到雨開始落下 對不起 我忘了提到這一點這很重要 一旦開始下雨 雨水會從雲層底部落下 進入相對濕度低於100%的空氣中 並且 一些雨滴的水質 量會在接觸地面之 前蒸發 這會導致該區域有所降溫 而且一旦這一點確立 雨水蒸發所產生的 冷卻作用 使冷空氣 開始下降並擴散到地面 當它這樣做的時候 就會切斷流入的空氣 在這裡我們需要流入的空氣來維持那片雲 一旦下擊暴流開始 一旦冷空氣開始向下衝擊 就會 當暖空氣上升的供應被切斷 雨水便會流下並排出 這場風 暴就會消散 通常這個過程需 要一到兩小時 然後就會結束 可能會有其他雷雨在附 近產生 但這場雷雨的 壽命非常短 通常不到 兩小時 而且會自行消散 這是一種自殺形式 雨 水從底部部分蒸發 產生 冷空氣 迅速降至地面 擴散並阻斷流入的氣流 那場風暴 你會感受到那種感覺如果你距離這場風暴幾英里遠 你可能會 聽到雷聲從閃電的方向傳來 然後 幾分鐘後 可能會有一 陣涼風從那場雷雨的方 向吹來 那是冷空氣從雲層底部下降所產生的 因此要留意 因為如果你有所覺察 就能判 斷每場風暴在下午或晚 上進行時所產生的氣流 你會感受到這些氣流抵達你身上 現在 嚴重大雷雨的不同之處在於 因為它傾倒並變得更複雜 所以 風暴的一側持續有氣流流入 而降雨則在風暴 的另一側 並有氣流流出 它們不會互相抵消 由於這樣被剝離 來 自後方的空氣會被捲入 降雨中 被帶到地面形成暴風前緣的冷空氣 然後在風暴前緣前方出現的是暖空氣 這 是雷雨的燃料 會這 樣上升並向右擴散一點 左越多 右越少 所以蒸發造成的下墜氣流與生成雲層的上升氣流 它們並不在同一個地方 所以它們不會互相抵消 所以這可能是一場持續很久的風暴 它可以持續數小時 只是緩緩地穿越 大地 從一邊吸入空氣 再從另一邊吐出 沿著降雨向後移動 並持續這樣移動 直到條件改變 直到它遇到 kad太乾燥的空氣或其他可能改 變的因素 可能會最終消滅這場風暴 但這可能持續整晚 也就是說 它可能今天下午開始 而 同樣的風暴可能持續到晚上 有些情況甚至會延續到凌晨 第二天 因為 它沒有自然消亡 的方法 也更嚴重 範圍更廣 上升氣流強得多 不是每秒兩、三或四公尺 上升氣流 而是每秒十公尺甚至十五公尺 上升氣流速度 這會帶來一連串新的危險 它們會隨著這場風暴而來 這是一張它的圖片 這裡又有上升氣流 正從那裡 Mondays 上來 後面又開始下雨了 鐵砧你看不到頂部 但鐵砧就在這裡某處 從遠處有一個 我們看不太清楚我認為這裡就是空氣上升的地方 雨就在這裡 那飐是積雨雲擴散開來 對 因此 它會沿著對流 層中層的風向移動通常 大約500百帕的風將決定其方向 那場風暴是如何移動的 這是一個好問題 通常是由西向東 但 會根據當地的情況而定 如果當地風向不同 也可能朝其他方向移動 他們來自不同的方向 這裡有一張來自太空的照片 顯示了積雨雲的雲 anvils 這邊有雲層出現 好的 這個清單可能並不完整 但我想要 至少提到這些事情 嚴重的雷雨會造成什麼 損害嗯 大雨和洪水 '&#13 降雨量可能非常高 再說 如果它們在移動 如果暴風雨移動得緩慢 那是最危險的情況 因為這會造成 每個流域都注入大量水分 由於上升氣流速度非常快 且在攝氏零 度線以上存在大量過冷水分 你會發現 發展出漸層的冰晶 這會持續增長、增長、再增長 而這顆冰雹可能可以懸浮15到20秒 由於上升氣流非常強勁 即使它持 續增長 也只會持續一段短暫的時間 它會繼續增長 直到最終變得太 大而無法支撐 然後就會掉落下來 到那時 它可能是一塊因霧凇而形成的較大冰塊 然後當它墜落到地面時 會攜帶一些 許多閃電 這可能對作 物、建築物或人們造成損害 通常會有數百次 甚至數千 次來自這些嚴重雷暴的閃電 那確實是一種真正的危險 因此 這些是產生大量閃電的地區 你的書描述了閃電是如何產生的 這與冰晶相互碰撞有關 然後被不同的垂直運動帶走 當它們相互碰撞時 會分離出電荷 同性電荷會被帶到上方 使雲層的上部與下部之間 產生很大的電壓差 或者與 雲與地面之間 當這一切崩潰時 你會看到 閃電擊中 龍捲風的風 龍捲風是由強烈的雷雨形成的 這是它們非常重要的一個方面 不幸的是 這 regain 是最不被理解的方面之一 最近有許多現場專案 其中之一就是 2010年夏天 我們再一次在其中參與 他們動員了數十部裝在移動卡車上的雷達及各 種先進儀器 試圖在龍 捲風生成的瞬間進行測量 這麼難做 因為它們是 隨機的 而且很難預測 那麼你該如何獲得卡車、人員以及…… 這些儀器將會在龍捲風即 將形成的那個點上一起運作 我們正在那裡努力工作 這方面的文獻非常有趣 人們正努力發展新的方法來進行這些測量 然而 " =" 今天我們還不太清楚 龍捲風名字的形成過程 " 我們確實知道這一點 這些大型的 " 強烈的雷雨會在其中產生緩慢的旋轉 這被稱為中氣旋 或中尺度漩渦 我們了解它是如何形成的 但這是一個緩慢 Encoder 的大規模漩渦 它可能有四十到五十公里寬 風速只有每秒四到五公尺 那當然不是龍捲風本身 但或許在某些地方 這種旋轉會在接 近地球表面時被放大 進而產生龍捲風 因此 它可能是龍捲風的前身 但 unrecognized 是我們一直無法以科學確鑿地確定的事情之一 這是一個非常開放的問題 我不會再說太多關於這一點 如果你想深入研究並閱讀相關內容 有很多資料可以參考 今天在研究氣象學中正在進 行的嘗試 以理解這個問題 另一個我將提到然後放棄 的問題是 談到馬桶水箱時 神話中這裡也帶有一些神話元素 有些人會說 如果龍捲風要來 到你的房子時 應該打開窗戶 因為龍捲風中心氣壓很低 我們知道這是正確的 如果這個低 氣壓中心突然移動到 你家裡仍然有高壓 周 圍是低壓 你家會爆炸 要防止這一點 當然要打開家裡的 讓壓力更快達到平衡 這一點建議已經存在了許多年 但我知道最近來自 於* 國家氣象局的說 法可能並不正確 至少目前來看是這樣 你打開窗戶的行為 反而可 能對你的房子造成更大的損害 保持關閉 要麼風會吹進來 要麼雨 會進來 這樣你會受到損壞 那種壓力並沒有真正的強證據 差異會對炸毀你的房子產生影響 所以我不會對此做出任何明確的說法 除了通常來說 這不 被視為故事的一部分 但我要說這一點 飛躍前沿的風 也就是雲層底 部蒸發產生的冷空氣會降到地表 地球然後以幾乎接近 龍捲風風速的速度擴散 因此 氣象學家在處理時首先會做的是 這裡發生了嚴重的雷雨 已經有損壞情況被報導 他會開車或搭乘直升機去 巡視該地區 試圖查明情況 是因為陣風前線的風力造成的損害 還是 龍捲風的風力所導致的 這是第一個問題 每次發生這種風暴時 你能區分出是因 為陣風前線的風力還是龍捲風的風力嗎 那股冷卻下擊氣流造成的損害 與龍捲風本身造成的損害相 比如何 我們時間到了 但我們會在週三anus這個主題