火焰龙卷风,为什么是总是出现在美国?
火焰龙卷风又称火怪,火旋风。指的是发生火灾时,由于空气温度以及热能梯度的影响导致的火苗形成垂直漩涡,类似龙卷风形状的罕见现象。火焰龙卷风多发生于灌木林火,火苗的高度和持续时间依情况各不相同,在澳大利亚曾经发生过持续近一个小时的火焰龙卷风。
火焰龙卷风形成原因
火焰龙卷风的形成需要一定条件强烈热量和涌动风流结合在一起将形成旋转的空气涡流。这些空气涡流可收紧形成类似龙卷风结构,旋转着吸入燃烧残骸和易燃气体。在火灾中,火的热力让空气上升,周围的空气从四方八面涌入,便形成了火焰龙卷风。
形成火焰龙卷风一般是以下两个条件
漩涡扰动
大火可引起一系列涡旋,其强度从尘卷风(俗称“旋风”)那样的小旋涡,到强烈的龙卷风扰动。这种涡旋兼有风暴性大火和森林大火。其特征是火中心上空有强烈的上升气流和很强的地面旋风。
升空遇风
火焰龙卷风的形成必须在火焰燃烧产生高温造成热对流上升后,如果这时高空有风,上升的气流会开始旋转,便可能形成所谓的火焰龙卷风。
火焰龙卷风研究
研究发现,火焰龙卷风由内核以及袋状旋转气体组成。内核是火焰龙卷风的着火部分,外面的袋状旋转气体则为火焰龙卷风提供充足的氧气。一旦火焰被旋转的气流所吸收,未燃烧气体将抵达火旋风内核,直至到达具有充足新鲜、加热氧气的区域
使这些气体燃烧起来。火焰龙卷风的内核看上去非常高,且十分纤细。常见的火旋风内核只有0.3-0.9米宽,高15-30米。但在条件合适的状况下,还能形成巨大的火旋风(几十米宽,300米高)。
来流改变了火焰龙卷风内部的燃烧结构,促进了中空燃烧状态的形成。中空燃烧状态有一个中心的低温区域。在中心低温区域温度最低时,火焰龙卷风持续时间最长。来流增强了火焰龙卷风的整体转动,并且加剧了火焰龙卷风的螺旋状上升。
火焰龙卷风的威力虽然没有陆地上的大龙卷风大,也不可小觑,火焰龙卷风的核心温度达到千度以上,所经过的地方都被烧为灰烬,风力的威力足以让一颗小树连根拔起,而且由于火焰龙卷风是一种中空燃烧的状态,所以很难被扑灭。
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