龙卷风的能量与洪水相比如何?

Question

飓风过后，我连续看了一个月的天气频道。其中一位气象学家警告人们不要开车驶入洪水，他说水流以每小时6英里的速度移动，其威力相当于EF5级龙卷风。

他们是怎么算出来的?

Answer 1

• 运动流体(气体或液体)在单位面积上施加的力正比于它的密度$D$和速度$V^2$的平方。
• 运动流体(气体或液体)单位面积的功率正比于它的密度$D$和速度$V^3$的立方。

水的密度大约是空气的800倍。
所以水以$(\frac{1}{800})^{1/2}$或大约$\frac{1}{28}$的速度移动，与空气在单位面积上施加的力相同，
水以$(\frac{1}{800})^{1/3}$或大约$\frac{1}{9}$的速度移动，与空气在单位面积上传递相同的功率相同。

换句话说，空气的移动速度必须是水的800^{1/2}美元或约28美元，才能在单位面积上产生相同的力，空气的移动速度必须是水的800^{1/3}美元或约9美元，才能在单位面积上产生相同的力。

因此，以每小时6美元的速度移动的水在单位面积上施加的力与以每小时170美元的速度移动的空气(每小时170美元的风)相同，并在单位面积上提供与以每小时55美元的速度移动的空气(每小时55美元的风)相同的功率。

因此，与EF4(不是EF5)龙卷风相比，不是6英里/小时的水的威力，而是力量。
每小时6美元的水的威力相当于每小时55英里的大风。

Answer 2

除了杰克发布的答案，还有一个浮力必须被考虑在内。

在剪切力的作用下，六英寸的水会把你冲走。实际上，可能发生的情况与跳入浅水滑水道一样——可能头部受伤，可能溺水，同时被冲走。同样的6英寸也会淹没你的车。

一英尺的水，即使是死水，也会让你的车浮起来。如果水流湍急，我猜想它甚至会把你的车卷走，甚至把它冲走。

EF2级龙卷风的风速为111-135英里/小时，可以将汽车掀离地面，但可能不会被抛出。EF3级龙卷风，风速在136-165英里/小时之间，可以掀翻汽车。

很少有人愚蠢到开车进入龙卷风(龙卷风拦截器是个例外——他们有适当的设备)。洪水就不一样了。我见过有人在暴风雨中开车穿过不安全的水域，结果他们的车在路中间抛锚了。