火焰龍卷風,為什么是總是出現在美國?

火焰龍卷風又稱火怪,火旋風 。指的是發生火災時,由于空氣溫度以及熱能梯度的影響導致的火苗形成垂直漩渦,類似龍卷風形狀的罕見現象 。火焰龍卷風多發生于灌木林火 , 火苗的高度和持續時間依情況各不相同,在澳大利亞曾經發生過持續近一個小時的火焰龍卷風 。

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火焰龍卷風形成原因火焰龍卷風的形成需要一定條件:強烈熱量和涌動風流結合在一起將形成旋轉的空氣渦流 。這些空氣渦流可收緊形成類似龍卷風結構,旋轉著吸入燃燒殘骸和易燃氣體 。在火災中,火的熱力讓空氣上升,周圍的空氣從四方八面涌入,便形成了火焰龍卷風 。
形成火焰龍卷風一般是以下兩個條件:
漩渦擾動大火可引起一系列渦旋,其強度從塵卷風(俗稱“旋風”)那樣的小旋渦,到強烈的龍卷風擾動 。這種渦旋兼有風暴性大火和森林大火 。其特征是:火中心上空有強烈的上升氣流和很強的地面旋風 。
升空遇風火焰龍卷風的形成必須在火焰燃燒產生高溫造成熱對流上升后,如果這時高空有風,上升的氣流會開始旋轉,便可能形成所謂的火焰龍卷風 。
火焰龍卷風研究研究發現,火焰龍卷風由內核以及袋狀旋轉氣體組成 。內核是火焰龍卷風的著火部分,外面的袋狀旋轉氣體則為火焰龍卷風提供充足的氧氣 。一旦火焰被旋轉的氣流所吸收,未燃燒氣體將抵達火旋風內核,直至到達具有充足新鮮、加熱氧氣的區域
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使這些氣體燃燒起來 。因此火焰龍卷風的內核看上去非常高,且十分纖細 。常見的火旋風內核只有0.3-0.9米寬,高15-30米 。但在條件合適的狀況下 , 還能形成巨大的火旋風(幾十米寬 , 300米高) 。
【火焰龍卷風,為什么是總是出現在美國?】來流改變了火焰龍卷風內部的燃燒結構 , 促進了中空燃燒狀態的形成 。中空燃燒狀態有一個中心的低溫區域 。在中心低溫區域溫度最低時 , 火焰龍卷風持續時間最長 。來流增強了火焰龍卷風的整體轉動 , 并且加劇了火焰龍卷風的螺旋狀上升 。
火焰龍卷風的威力雖然沒有陸地上的大龍卷風大 , 但是也不可小覷,火焰龍卷風的核心溫度達到千度以上,所經過的地方都被燒為灰燼,風力的威力足以讓一顆小樹連根拔起,而且由于火焰龍卷風是一種中空燃燒的狀態,所以很難被撲滅 。
為什么是總是出現在美國?美國威斯康星火焰龍卷風
1871年10月8日 , 一場森林大火席卷了威斯康星州東北部的格林貝灣兩岸,總共可能有1000人喪生 。
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那年的10月初,這里是典型的印第安晚秋晴暖天氣:微風吹拂,空氣暖和而干燥 。在過去幾周的時間里,這里曾有多起小灌木林和森林起火 , 這大多是由伐木工遺留下的大量樹枝杈燃燒起來的 。風小時,工人們和附近的人群還能控制住火勢 。然而10月8日正是星期天,西南風增大,使許多小火發展成熊熊大火 。同時氣溫顯著升高,從密爾沃基站的觀測記錄看 , 10月7日最高氣溫為19℃,而10月8日則上升為28℃ 。到10月8日晚,兩處主要的森林大火從格林貝城附近慢慢地向東北方推進,盡管居民們全力撲救 , 試圖阻止大火蔓延,可是烈火無情,所經之處毀掉了大量的住宅,東到弗蘭克恩 , 西到佩什蒂戈的所有村莊全部被燒毀 。