龍捲風
文/黃釗俊
龍捲風的移動與強度
大多數龍捲風從西南移向東北,然而它們也可能來自其他方向,繞著圈圈移動,或可能停滯不前。典型龍捲風的移動時速為55公里,但有些龍捲風的移速則高達每小時115公里。任何龍捲風都可造成一定程度的破壞。典型龍捲風的生命期少於15分鐘,但有些則持續達7小時。
近代,許多氣象學家根據龍捲風的風速及破壞程度對比分析,把龍捲風分成幾個等級。最常見的是把龍捲風分成F0到F5的6個等級,如表1所示。 另外,依照強度大致可將龍捲風分成三種(如表2):微弱龍捲風(圖1)(Weak Tornadoes)、強烈龍捲風(圖2)(Strong Tornadoes)、劇烈龍捲風(圖3)(Violent Tornadoes)。
龍捲風發生的季節與區域
北美大平原地區是地球上龍捲風生成最為有利的環境。根據報導統計顯示,世界上有75%的龍捲風發生在美國(每年約800~1100個),另5%則侵襲了加拿大。大多數的龍捲風發生在春季的洛磯山脈東側。墨西哥灣沿岸各州龍捲風季節從早春開始。每年4、5月間,龍捲風出現數目最高,多發生於德克薩斯州、奧克拉荷馬州、堪薩斯州、內布拉斯加州、達科他州等地(這一帶稱為「龍捲風小徑」)。5至8月間,中西部、大平原北部、大湖區等地出現龍捲風的頻率最高。晚秋期間,墨西哥灣沿岸又是龍捲風出現頻率最高的地方。有些颶風登陸時,在暴風雨中會產生較微弱但為數甚多的龍捲風。在大部分地區,白天最溫暖的時刻,龍捲風最為普遍,因為當時地表空氣被加熱而變得最不穩定;在大平原區及中西部平原,大多數龍捲風發生在午後到傍晚這段時間裡;在灣區各州,龍捲風在白天或夜間都有可能發生。
中國的地理環境與氣候環境和美國有很多相似之處,因此中國北自松遼平原 ,南迄長江流域、江南、華南、東南沿海,以及台灣,也經常有龍捲風發生。根據一項氣象資料統計顯示,台灣的龍捲風平均每年出現1.8至2次,而且北至新竹、南至屏東平原,以及東部的花蓮和台東,西部孤懸海中的澎湖等地區,都曾經出現過,但三分之二集中在台南縣市和高雄縣市的平原地帶和屏東平原 ,所以這個地區被氣象人員稱為「龍捲風窠」。台灣因地形特殊,緯度介於22度至25度之間,四面環海,中央山脈縱貫其間,且不乏超過3000公尺的高山峻嶺。因龍捲風的發生,除空氣具有潛在的極端不穩定及配合有利的天氣型式外 ,更須具有觸發因子來誘生,如美國冷鋒前颮線。在台灣地區,其有利的觸發因子即為中央山脈的地形影響。台灣中部和西南部平原地區,在春季、梅雨季 、夏季也常常出現龍捲風,只是強度不若美國之烈,但其造成的災害,亦甚可觀。
龍捲風與水龍捲
水龍捲(圖4)是一種在水面上方快速旋轉的空氣圓柱,它擁有龍捲風的各項特性。水龍捲通常由頂部隆突的積雲或積雨雲底部向下伸展。水中灰暗斑點有時表示有新的水龍捲即將形成,由大氣水凝結所產生的漏斗雲遲早將從雲底向下伸展。當一個完全的水龍捲形成時 ,它就由下而上地連接了灰暗斑點與漏斗雲。當風速增強而漏斗雲低垂時,在水面上方可能濺起高達30公尺的水沫環 。然而,大多數的水龍捲強度較龍捲風弱,通常一旦由水面移向陸地,其結構就將會被破壞掉。
圖1.微弱龍捲風 |
圖2.強烈龍捲風 |
圖3.劇烈龍捲風 |
圖4.水龍捲 (以上圖1、2、3、4均取材National Oceanic and Atmospheric Administration, September, 1992) |
表1
龍捲風等級 | 風速mph(哩/小時) | 受災程度 |
F0 | 40→72 | 輕度災害 |
F1 | 73→112 | 中等災害 |
F2 | 113→157 | 較大災害 |
F3 | 158→206 | 嚴重災害 |
F4 | 207→260 | 摧毀性災害 |
F5 | 261→318 | 無可估量的災害 |
表2
種類 | 微弱龍捲風 | 強烈龍捲風 | 劇烈龍捲風 |
佔所有龍捲風比例 | 69% | 29% | 2% |
致命的龍捲風比例 | 5%以下 | 約30% | 70% |
生命期 | 20分鐘以下 | 20分鐘以上 | 1小時以上 |
風的時速 | 110哩以下 | 110~205哩 | 205哩以上 |
路徑長度 | 5公里以下 | 5~500公里 | 500公里以上 |
路徑寬度 | 50公尺以下 | 50~5000公尺 | 5000公尺以上 |
相當等級 | F0 、F1 | F2 、F3 | F4 、F5 |