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 。

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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
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使这些气体燃烧起来 。因此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) 。
【火焰龙卷风,为什么是总是出现在美国?】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 , 但是也不可小觑,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 。
为什么是总是出现在美国?美国威斯康星火焰龙卷风
1871年10月8日 , 一场森林大火席卷了威斯康星州东北部的格林贝湾两岸,总共可能有1000人丧生 。
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那年的10月初,这里是典型的印第安晚秋晴暖天气:微风吹拂,空气暖和而干燥 。在过去几周的时间里,这里曾有多起小灌木林和森林起火 , 这大多是由伐木工遗留下的大量树枝杈燃烧起来的 。风小时,工人们和附近的人群还能控制住火势 。然而10月8日正是星期天,西南风增大,使许多小火发展成熊熊大火 。同时气温显著升高,从密尔沃基站的观测记录看 , 10月7日最高气温为19℃,而10月8日则上升为28℃ 。到10月8日晚,两处主要的森林大火从格林贝城附近慢慢地向东北方推进,尽管居民们全力扑救 , 试图阻止大火蔓延,可是烈火无情,所经之处毁掉了大量的住宅,东到弗兰克恩 , 西到佩什蒂戈的所有村庄全部被烧毁 。