什麼是龍捲風?
龍捲風是一種渦鏇：空氣繞龍捲的軸快速鏇轉，受龍捲中心氣壓極度減小的吸引，近地面幾十米厚的一薄層空氣
內，氣流被從四面八方吸入渦鏇的底部。並隨即變為繞軸心向上的渦流，龍捲中的風總是氣鏇性的，其中心的氣壓可以比周圍氣壓低百分之十。
龍捲風長期以來一直是個謎，正是因為這個理由，所以有必要去了解它。龍捲風的襲擊突然而猛烈，產生的風是地面最強的。由於它的出現和分散都十分突然，所以很難對它進行有效的觀測。
龍捲風的形成
龍捲風是雲層中雷暴的產物。具體的說，龍捲風就是雷暴巨大能量中的一小部分在很小的區域內集中釋放的一種形式。龍捲風的形成可以分為四個階段：
（1）大氣的不穩定性產生強烈的上升氣流，由於急流中的最大過境氣流的影響，它被進一步加強。
（2）由於與在垂直方向上速度和方向均有切變的風相互作用，上升氣流在對流層的中部開始鏇轉，形成中尺度氣鏇。
（3）隨著中尺度氣鏇向地面發展和向上伸展，它本身變細並增強。同時，一個小面積的增強輔合，即初生的龍捲在氣鏇內部形成，產生氣鏇的同樣過程，形成龍捲核心。
（4）龍捲核心中的鏇轉與氣鏇中的不同，它的強度足以使龍捲一直伸展到地面。當發展的渦鏇到達地面高度時，地面氣壓急劇下降，地面風速急劇上升，形成龍捲。
龍捲風的風速究竟有多大？沒有人真正知道，因為龍捲風發生至消散的時間短，作用面積很小，以至於現有的
龍捲風是怎樣形成的探測儀器沒有足夠的靈敏度來對龍捲風進行準確的觀測。相對來說，都卜勒雷達是比較有效和常用的一種觀測儀器。都卜勒雷達對準龍捲風發出的微波束，微波信號被龍捲風中的碎屑和雨點反射後重被雷達接收。如果龍捲風遠離雷達而去，反射回的微波信號頻率將向低頻方向移動；反之，如果龍捲風越來越接近雷達，則反射回的信號將向高頻方向移動。這種現象被稱為都卜勒頻移。接收到信號後，雷達操作人員就可以通過分析頻移數據，計算出龍捲風的速度和移動方向。
龍捲風的危害
1995年在美國俄克拉何馬州阿得莫爾市發生的一場陸龍捲，諸如屋頂之類的重物被吹出幾十英里之遠。大多數碎片落在陸龍捲通道的左側，按重量不等常常有很明確的降落地帶。較輕的碎片可能會飛到300多千米外才落地。
龍捲的襲擊突然而猛烈，產生的風是地面上最強的。在美國，龍捲風每年造成的死亡人數僅次於雷電。它對建築的破壞也相當嚴重，經常是毀滅性的。
在強烈龍捲風的襲擊下，房子屋頂會像滑翔翼般飛起來。一旦屋頂被捲走後，房子的其他部分也會跟著崩解。因此，建築房屋時，如果能加強房頂的穩固性，將有助於防止龍捲風過境時造成巨大損失。
破解世界未解之謎龍捲風的成因
龍捲風是怎樣形成的？火焰龍捲風又叫火怪，火鏇風，火焰龍捲風形成原因是強烈熱量和涌動風流結合在一起將形成鏇轉的空氣渦流，鏇轉著吸入燃燒殘骸和易燃氣體。
龍捲風的探測
現象描述上升到天空蒸汽層上層，由於蒸汽層上層溫度低，水蒸氣體積縮小比重增大，蒸汽下降，由於蒸汽層下面溫度高，下降過程中吸熱，再度上升遇冷，再下降，如此反覆氣體分子逐漸縮小，最後集中在蒸汽層底層，在底層形成低溫區，水蒸氣向低溫區集中，這就形成雲。
雲團逐漸變大，雲內部上下雲團上下溫差越來越小，水蒸氣分子升降幅度越來越大，雲內部上下對流越來越激烈，雲團下面上升的水蒸氣直向上升，水蒸氣分子在上升過程中受冷體積縮小越來越小，呈漏斗狀。
上升的水蒸氣分子受冷體積不斷縮小，雲下氣體分子不斷補充空間便產生了大風，由於水蒸氣受冷體積縮小時，周圍補充空間的氣體來時不均勻便形成龍捲風。
由雷暴雲底伸展至地面的漏斗狀雲（龍捲）產生的強烈的鏇風，其風力可達12級風以上，最大可達每秒120米以上。一般伴有雷陣雨，有時也伴有冰雹。
空氣繞龍捲的軸快速鏇轉，受龍捲中心氣壓極度減小的吸引，在近地面幾十米厚的薄層空氣內，氣流從四面八方被吸入渦鏇的底部，並隨即變為繞軸心高速向上鏇轉的渦流，所以龍捲中的風總是氣鏇性的，其中心的氣壓比周圍氣壓低百分之十，一般可低至400hPa，最低可達200hPa。龍捲風具有很大的吸吮作用，可把海（湖）水吸離海（湖）面，形成水柱，然後同雲相接，俗稱“龍取水
發生實例
1、雲的凝聚力：在大尺度範圍內，雲團內微小水滴、冰晶之間的萬有引力要比它們與N2、O2分子之間的引力大，一個幾十~幾百萬立方公里的雲團所包含的液態水、固態水可能達到幾百萬~數億噸，在空中這些水的萬有引力僅次於地球的重力。水滴和水蒸氣中的H2O分子處於相互交換的親和狀態，產生了凝聚力，雲團表面就像被一層棉絮包裹，可以阻止N2、O2分子的任意侵入，凝聚力使雲可以長時間聚而不散。在小尺度範圍內，也許這些水滴、冰晶帶有同性電荷相互排斥，或是缺乏凝結核、無法釋放冷凝熱，使大量的水汽不能凝聚成雨滴或雪花。
2、雲體重力勢能的轉化：雲團受浮力和垂直向上的阻力而漂浮移動，午後雲團的頂部被陽光加熱，使其有上升的趨勢，底部遇到了低密度的暖濕空氣，使其加快了下降的趨勢，如果雲團是由柔韌的物質組成，它可以收縮水平尺度、拉伸垂直尺度，但它不是，再加上慣性作用使其無法在水平方向收縮，於是在雲團內部出現了負壓，有了吸引氣體進入的趨勢，因為雲頂氣壓低、密度小不易滿足雲團擴大體積的需要，所以從雲團底部吸入空氣的機會更多，一旦氣流進入，雲團的頂部上升、底部下降，就會釋放出重力勢能。進入雲體內部氣流的流速很小，其動能不足以表達重力勢能，在科里奧利力——地轉偏向力誘導下，氣流盤鏇而上，使大多數鏇轉軸都垂直於水平面，其線速度代表的動能恰好表達了雲團釋放的重力勢能，以滿足能量守恆定律。
3、鏇轉體的能量：鏇轉的氣體在雲團內部形成了形似紡錘的鏇轉體，鏇轉體壁的線速度和離心力最大，會阻止壁外的氣體進入，使氣體只能從鏇轉體的鏇轉軸進入。除去中部高度變化不大的液態水、固態水之外，頂部、底部的液固態水的質量大約有幾十萬~上千萬噸，藉助親合力它們隨雲頂上升、雲低下降，升降的高差可達幾百米~上千米，可釋放幾億~上千億千焦耳的勢能，即相當於幾百~幾萬噸TNT炸藥——小於或大於1顆核子彈的能量交給了鏇轉體。
4、龍捲風：如果雲團的底部比較低，在紡錘體鏇轉軸下出現伸出於雲外的、末端呈尖角狀的吸管，吸管內向上運動的氣流蘊含著可觀的動能，吸管壁積蓄和傳遞轉動慣量，一旦尖角接觸地面、進氣口被封閉，吸入空氣的質量驟減，轉動慣量驅使吸管急劇增加轉速，而慣性力使吸管上部的氣流還在持續向上，吸管底部的壓力差、風速在一瞬間達到了極大值，這很像水錘效應。
5、龍捲風的測算：龍捲風的尺度小、壽命短，出現的幾率小，要想全面測量它的所有數據十分困難，至今可能還沒有獲得一個龍捲風的全部數據。一個新的物理學說會對龍捲風的精確觀測起到決定性的作用，這就是“氣體動能學”，請點擊連結查閱有關公式。
