想象龍卷風(fēng)形成。你腦海中的漏斗云是否像惡意的，細長的手指一樣從天而降?

如果是這樣，那心理圖片可能都是錯的。新的研究表明，龍卷風(fēng)不是從云層中形成的，而是從頭開始形成的。

在昨天(12月13日)在華盛頓哥倫比亞特區(qū)美國地球物理聯(lián)盟年會上發(fā)表的一項新研究中，俄亥俄大學(xué)的氣象學(xué)家Jana Houser認為，使用快速雷達技術(shù)觀察了四次龍卷風(fēng)的詳細情況，而不是一次開始它在天空中的旋轉(zhuǎn)。相反，豪澤和她的團隊發(fā)現(xiàn)，龍卷風(fēng)的旋轉(zhuǎn)在地面附近迅速開始。[ Google地球上25個最奇怪的景點 ]

“龍卷風(fēng)似乎不是來自傳統(tǒng)的自上而下的機制，”豪瑟在新聞發(fā)布會上對記者說。

跟蹤繞口令

氣象學(xué)家知道，當(dāng)強風(fēng)暴中的風(fēng)開始旋轉(zhuǎn)時會形成龍卷風(fēng)。準確預(yù)測何時發(fā)生這種情況，以及哪些風(fēng)暴會產(chǎn)生強烈的龍卷風(fēng)，更加困難。Houser說，二十多年前利用龍卷風(fēng)形成的雷達進行的一項研究發(fā)現(xiàn)，67%的龍卷風(fēng)是由云層中的旋轉(zhuǎn)形成的，它們向地面延伸。但是那個雷達相對較慢：它每隔5分鐘掃描一次地平線。Houser和她的團隊使用快速掃描移動雷達裝置，每30秒讀取一次讀數(shù)，發(fā)現(xiàn)龍卷風(fēng)的形成速度遠遠超過30秒到90秒。

通過更精確的時間尺度，研究人員還可以更準確地檢測旋轉(zhuǎn)開始的位置 - 至少在少數(shù)龍卷風(fēng)中。Houser說，收集有關(guān)龍卷風(fēng)的良好數(shù)據(jù)非常困難，因為氣象學(xué)家無法提前知道捻線機會在哪里發(fā)生。研究小組花了很多時間來監(jiān)測從未產(chǎn)生龍卷風(fēng)的風(fēng)暴。

Houser說，將雷達測量結(jié)果靠近地面也很困難。房屋，樹木和電線桿會中斷雷達錐體，導(dǎo)致數(shù)據(jù)混亂，難以理解。

這就是為什么這項新研究僅針對四種龍卷風(fēng)：2011年5月24日在俄克拉荷馬州埃爾雷諾市外的一次重大龍卷風(fēng)，在增強型藤田(EF)規(guī)模上登記了五分之五，其中龍卷風(fēng)因損壞而排列; 2012年5月25日，在Galatia和堪薩斯州拉塞爾之外的兩次小型EF1龍卷風(fēng); 最后，2013年5月31日在El Reno外面發(fā)射的EF3龍卷風(fēng)，風(fēng)速約為300英里/小時(483公里/小時)。

在薩爾瓦多里諾龍卷風(fēng)最寬的有記錄以來以2.6英里(4.2公里)寬。它殺死了8人，其中包括三名風(fēng)暴追逐者，他們在車內(nèi)無意中最終陷入了漩渦狀態(tài)。對于Houser和她的團隊來說，風(fēng)暴是非同尋常的，因為該團隊碰巧部署了他們的移動雷達略微上升，使他們能夠清晰地記錄低于地面50英尺(15米)的數(shù)據(jù)。

事實真相

所有四個龍卷風(fēng)都是由超級單體風(fēng)暴形成的。另外，他們的力量和影響力差異很大，Houser說。然而，沒有一個是自上而下形成的。在El Reno龍卷風(fēng)的情況下，風(fēng)暴追逐者實際上在地面上幾分鐘之前拍攝了漏斗云的圖片，然后移動雷達在地面上方50到100英尺(15到30米)處發(fā)現(xiàn)了龍卷風(fēng)。

“龍卷風(fēng)非常局限于最低層的大氣層，”豪瑟說。

Houser說，氣象學(xué)家已經(jīng)開始討論有關(guān)龍卷風(fēng)形成的競爭理論，但這是他們第一次擁有足夠好的數(shù)據(jù)來真正測試其中任何一個。

Houser承認，樣本量很小，但如果龍卷風(fēng)確實是從頭開始形成的，預(yù)測者總是會在他們形成后通過查看云級別的雷達數(shù)據(jù)來捕捉它們。為了改善龍卷風(fēng)警告，Houser說，改變氣象學(xué)家進行龍卷風(fēng)預(yù)報的方式可能會更好。

Houser說，一種可能的途徑可能是使用復(fù)雜的天氣模擬來模擬特定風(fēng)暴的發(fā)展，基于風(fēng)暴襲擊前幾小時的預(yù)測數(shù)據(jù)。氣象學(xué)家可以運行特定風(fēng)暴的虛擬版本，看它是否會產(chǎn)生龍卷風(fēng)。然后，隨著真實風(fēng)暴的發(fā)展，他們可以將龍卷風(fēng)形成模型與現(xiàn)實世界數(shù)據(jù)進行比較，搜索龍卷風(fēng)可能出現(xiàn)的提示。