3.
\ begingroup美元

我一直在试图整理为什么北美的龙卷风巷是这样的原因。到目前为止,我有以下:

  • 大陆板块位于中纬度地区(极地急流对那里的影响最大)。

  • 北极和北美大陆之间没有地理上的障碍,比如水体或山脉。澳大利亚、新西兰、南非(大部分是阿根廷)与南极被水隔开。
    如果极地气流中有一个足够深的槽,那么寒冷的极地空气就不会向南下降到佛罗里达州的狭长地带。

  • 地热:地表丰富热量和水分的来源这主要来自墨西哥湾,但也有加勒比海,热带大西洋,加上墨西哥湾流和百慕大高压的影响。

  • 没有崎岖地形的大片地区。除了阿巴拉契亚山脉和欧扎克山脉,非洲大陆的中部和东部地区并没有太多的山区地形。热带和极地空气之间的冲突可以不受干扰地继续下去。事实上,阿巴拉契亚山脉可以像落基山脉一样对热带空气产生漏斗效应,在中南部(有时甚至到俄亥俄河谷)被龙卷风横扫时,保护大西洋中部/德尔马瓦地区。

  • 西边是高山和沙漠。温暖干燥的空气从落基山脉的背风面和新墨西哥东部的大平原吹来,在中部形成西风带。它就像一个盖子,防止表面水分上升。这被称为封盖反转,“封盖”或升高的混合层。当冰盖被侵蚀时,超级细胞就会爆发。

  • 风切变:高空有寒冷干燥的西北风;中部有温暖、干燥的西风带;表面有温暖潮湿的空气。不仅风向随高度变化,风速也随高度变化(如果有来自东南方向的强水汽流,即“低空急流”,则切变会进一步加剧)。

但我想知道,如果北美在南半球呢?山脉和沙漠是否必须位于大陆的东侧来弥补?由于地球自转引起的科里奥利力,北半球的主要气流是由西向东的。

\ endgroup美元

    2答案2

    2
    \ begingroup美元

    不,山还是要在龙卷风通道的西边。

    一切都从温度开始。你经常听到口语化的“冷暖气团之战”的形象。但更具体地说,龙卷风的重要条件是暖空气平流。为什么?因为暖平流从根本上说意味着适当的风切变(气旋随高度的转变)可以持续的风暴旋转[更多关于为什么需要暖空气平流的信息,请查看热风]。要有带暖空气的风,就必须有冷空气平流的时期。此外,暖空气和冷空气之间的振荡可能会导致垂直温度分布不均匀,从而造成不稳定,从而引发强烈的风暴。暖空气平流也通过输送暖湿低空空气而形成不稳定性。然后在暖平流区和冷平流区之间的锋面触发了那些成熟的、不稳定的条件。因此,锋面的暖面是超级单体的主要位置,尽管暖平流中的任何地方都有一些潜力。

    你在哪里发现这种冷暖气团之争?在中纬度地区。最有利的龙卷风区域一定在那里,这是唯一一个有规律振荡的地方。

    在这个范围内最受欢迎的地点取决于山脉的位置。山脉有助于汇集这些成分,并允许上坡气流可能有助于引发一些风暴。但最重要的是,垂直于气流的山脉造成了持续的背风槽,当高层风暴系统接近时,从山脉的下风处形成了地面低空。

    所以这又回到了风在中纬度对流层上层的移动方式。

    在南半球,就像在北半球一样,在中纬度地区,气流主要来自西方[要了解更多,请查看全球环流或哈德利环流,特别是法雷尔环流]。

    所以…的确,我们说的是山的东边,因为风是从西边吹来的。

    李氏槽非常重要,因为年轻的风暴系统在系统前面有很强的经向风(带来多汁空气),低空附近有最大的暖空气区域,压力下降,这进一步增强了低层风切变(研究等变压流)。下游(东部)地区将有更成熟的系统,不稳定的暖平流较少。这就是美国中部龙卷风比东部多的主要原因。

    然后是上层风右侧的大量温水,这样当风暴系统开始发展时,它就会带来燃料。因为虽然暖平流对风切变至关重要,但你仍然需要水分来降水(并真正增加不稳定性)。水体需要是温暖的(以蒸发大量的水,并帮助平流具有至关重要的升温性质),通常是相当大的(以提供大量的燃料,而不管轻微的风差,并定期这样做)。

    最后,你很好地提到了高原沙漠,因为这是南部平原的一个非常特殊的组成部分。正如你所知道的,“帽”是防止风暴形成的高空热空气袋。它通常在850-600 mb左右,也就是一到两公里。足够高到云底以上,但又足够低到抵消新生的上升气流能量……而且也足够低,可以受到其他地方地面特征的影响。正如你所说,这个盖子可以防止大范围的风暴,让旋转风暴成熟并持续下去。它是一种微妙的成分,因为你需要适量的它来抑制过多的细胞,但又不能太多,以至于它可以防止所有的风暴。它不像其他功能那样重要。但这确实有帮助。正如你所暗示的,帽的最佳来源是在该风级的上风向的干热高架地区(在北半球的西南方向… such that the cap in the southern Plains is primarily due to the Mexican mountains, and in the central Plains based more on the US desert southwest). Even without such a region, there can still be natural capping from the mixed layer of the previous day, though. And even widespread convection can be prolific at tornado producing if shear and instability are strong enough (see April 27th outbreak for instance). So this isn't as critical as other ingredients.

    因此,最重要到不重要的顺序是:1 -暖平流(=中纬度,在春季/秋季)2 -山的下风(=东,因为中纬度流是从西来的)3 -温暖潮湿的水向右(西北偏南,SH偏北)4 -沙漠的顶风级风场(西北偏南,SH偏西)

    最好的位置是每一种食材之间的合理平衡,但仍然要接近每一种食材的来源。这就是美国所有的南部平原。俄克拉荷马那边。

    事实上,有一件事通常不那么重要,那就是冷空气方向的地理位置。我以前确实听说过这个建议,但没有看到它有多大的影响。虽然向极地方向的陆地数量可以帮助冷空气保持干燥,并让它变得更冷,也许总的来说,这真的不是冷空气的强度,而是它的存在。太强的寒冷和干燥的空气,你会让它到达温暖的水源,并在很长一段时间内阻止水分回流。这就是为什么美国的龙卷风季节往往在温暖开始回归后达到顶峰。你也可以看看龙卷风频发的地区……大平原有很多向极地的土地;欧亚大陆的很多地方也是如此,但大多数情况下都是不利的。相反,澳大利亚向极地的陆地不多,但仍然是一个相当繁忙的龙卷风地点。

    向极地的山脉通常也不是什么大问题……即使是非常大的;最大的龙卷风地区之一是孟加拉国和印度,尽管喜马拉雅山脉造成了破坏。因为尽管有堵塞,仍有足够的冷空气进入该地区。

    对于所需的冷空气来说,唯一真正大规模的地理问题是向极地移动的温暖的海洋,它显著地改变了进入的冷空气。但这在地理上很难实现。也许在秋天更有可能……也许五大湖对美国部分地区的秋季龙卷风起到了轻微的抑制作用?尽管它们的影响总体上仍然很小。在任何方向上靠近任何大片水域,都是超级细胞龙卷风的打击因素,因为它改变了温度梯度和不稳定性。

    对于你的直接问题…事实上,南半球已经有一个很好的例子来说明龙卷风巷的样子:阿根廷的潘帕斯低地。它的西部有大片山脉,位于中纬度地区,向北有相当温暖的海水。

    但是它在山脉东部没有那么大的区域来形成龙卷风,冷空气(和风暴系统的强度)可能是由于南极涡旋的封闭性质和SH修改气团的广泛海洋而被修改的,水源可能不太位于如此遥远的北方(它是温暖的吗?)但即使如此,潘帕斯地区可能是地球上第二大最稳定的龙卷风地区。以至于一些美国的风暴追逐者在我们的冬天去了那里。

    最后,局部效应也发挥了巨大的作用,创造了中尺度成分(海风\温度边界、上坡、局部涡旋流等),为分类簿增加了大量的旋转(参见佛罗里达州,美国每平方英里最高的龙卷风之一,在很大程度上是由于海风喷口和飓风)。但在所有条件相同的情况下,位于中纬度山脉以东是形成气候龙卷风的重要因素(无论在哪个半球)。

    \ endgroup美元
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    • \ begingroup美元 抱歉,因为这周没有电脑,所以我在手机上写了这个。这可能需要彻底的编辑和一些图片。如果您觉得这些信息有用,我将在本周晚些时候重新获得访问权限后看看我能做些什么。 \ endgroup美元
      - - - - - -JeopardyTempest
      2016年10月20日6:24
    • 1
      \ begingroup美元 抱歉耽搁了。谢谢你详细的回答。我学到了很多。如果你觉得你可以编辑这个已经令人窒息的答案,那么请自便。 \ endgroup美元
      - - - - - -spillthrill
      2016年11月6日3:03
    0
    \ begingroup美元

    我不太清楚你在暗示什么。你的意思是将北美沿当前方向向南滑动,还是在赤道反射轴上翻转,还是绕赤道旋转气候赤道轴(由于两个半球的土地分布不均匀,大约向南5度)。这可能会对龙卷风的频率和强度产生影响。

    不,山不需要从西到东切换,因为相对于你选择的任何反射轴,气流将简单地近似于北半球的镜像。

    你说的“北半球的主要气流是由西向东”只适用于中纬度地区大约在北纬30到45度,或者南纬35到50度。

    在没有运行气候模型的情况下,很难确定,但我的猜测是,你的假设不会产生“龙卷风通道”,因为驱动温度梯度会更小。南半球有如此多的水,整个半球有更大的热惯性——所以没有极端温度。温度更稳定的另一个原因是浅海稀少——除了东南亚,东南亚与翻转的北美在经度上接近180度。

    \ endgroup美元

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