《氣象小常識》
　龍捲風　

文／黃釗俊

簡介

龍捲風通常形成於大氣極端不穩定，而且風向風速有明顯垂直變化的大氣中，例如鋒面或颱風接近的時候。風速的垂直變化透過強烈的上升下降氣流，使不同高度的風被氣流帶上帶下，造成同一水平面風速變得很不均勻而產生旋轉現象，在旋轉的中心很容易產生新的對流（空氣垂直向的流動），此時如果周圍空氣持續向旋轉中心輻合（流入旋轉中心），會使空氣柱的旋轉加快，且旋轉中心氣壓急速下降，而形成龍捲風。龍捲風形成時，天空中通常先有漏斗狀雲生成，此漏斗狀雲即為空氣旋轉的表徵。

龍捲風的外觀

龍捲風形形色色，但典型的外觀是一個由雲底延伸至地面的圓柱，不過它也可能受地面的灰塵與旋轉的碎屑所遮掩。巨大而具強烈破壞力的龍捲風，在一種濃密而無定形的下垂雲體接近並碰觸到地面時才可能出現。較小較弱的龍捲風，則可能是灰至白色雲與沙塵所組成的細小、彎曲、繩狀圓柱體。在較乾燥的空氣中及龍捲風減弱期間，凝結水滴所組成的雲體並未能完整地由雲底伸展至地面；有些可能是由雲底向下延伸的漏斗雲，而自地面捲起的沙塵旋轉體則緊鄰其下 ，上方漏斗雲與下方碎屑雲間的任何部分可能存在著看不見的空氣傳送。不過，即使呈現的雲體並不完全，龍捲風所挾帶暴風的影響可能是一樣的 。另外，在遠處狹窄區域內的急劇降雨看起來可能像是龍捲風，然而卻不可能有下列所有特徵：明顯的垂直向邊緣、沿著地面水平向移動、旋轉運動及一種拉長而逐漸變小的外觀。急劇擾動而快速飛掠的雲層（在主雲層下方的碎狀雲）及水平交錯分布雲層上因氣流外送而形成的低懸個體，有時會被誤報為龍捲風，但是這兩種情況都缺少旋轉運動。

龍捲風的生成

最巨大與最具危險性的龍捲風，都由中尺度氣旋（亦即超級胞雷暴）發展而來。兩者都需要有以下的相同條件：低層暖濕空氣、高層乾空氣、強烈不穩定、噴射氣流及低層南風、高層西風。超級胞雷暴內的強烈上升氣流，引發環繞其周圍的空氣緩慢地做向中心聚集的旋轉運動。當上升氣流增強時，旋轉也加劇，直到上升氣流變成一個狹窄的旋轉圓柱體為止。強度較弱的龍捲風，可能發生在颮線（註1）及雷雨鋒面附近，而在隆突的積雲與積雨雲下方快速形成，或出現在颶風（或颱風）當中。

龍捲風的生命週期

龍捲風有其特有的生命週期，尤其是強大而具破壞性的龍捲風。基本上 ，龍捲風的生命週期包括5個階段：（一）塵旋期，灰塵由地面呈漩渦打轉而上，或有一短小垂懸的漏斗雲出現在地面上方；（二）組織期，明顯的漏斗雲立刻伴隨著連續的破壞路徑接觸到地面；（三）成熟期，龍捲風達到最大尺度，並擁有最強烈的環流；（四）縮減期，整個漏斗雲縮減為細小似繩的圓柱；（五）衰退期，漏斗破碎且扭歪。即使在生命週期的最後階段，龍捲風依舊保有其破壞能力。雖然近年來亦曾記錄到少數強烈順時針旋轉的龍捲風，但北半球龍捲風的旋轉方向通常是反時針的。從觀測及實驗模擬的一些證據顯示，在龍捲風中空的漏斗核心內有微弱的下降空氣運動。龍捲風的漏斗雲是凝結的水滴所形成的，這些水滴是來自於漏斗雲內極低氣壓膨脹冷卻作用的結果（漩渦內的氣壓較周圍大氣低約100百帕（註2））。龍捲風可看見部分的總高度（包括下層碎屑雲及上層凝結漏斗雲）視其母雲底高度而定，可能由地面至其上方約300公尺到3公里之間。產生龍捲風的中尺度氣旋，其典型的半徑約為5~10公里。（下期待續） 註1：颮線乃出現在鋒面前方極不穩定的區域。 註2：百帕為計量氣壓的單位，現取代以前所稱之「毫巴」。

龍捲風（取材自National Oceanic and Atmospheric Administration, September, 1992）