中國還沒有專門研究龍卷風的機構

對于龍卷風很多人也許只在電影里看到過，而關于它到底是什么，估計很多人是“只可意會，不可言傳”了。比如龍卷風的一些基本的物理常識，就不是很多人能懂的。

蝌蚪君問道：“那么，我們把話題集中到龍卷風這個特殊的天氣現象。龍卷風的大小尺度，到底由什么物理量決定呢?”

劉式達回答說：“大氣中的不同天氣系統空氣受力的情況不一樣，受力情況決定龍卷風的形成。日常天氣預報中關心的中緯度的氣旋和反氣旋的尺度就有上千公里。而再比如說臺風，臺風的尺度是百公里量級。而至于你說的龍卷風，它的尺度很小，大概只有幾十米到100米的量級。“

因為大多數中國人看到的龍卷風的報道都發生在國外，于是就會好奇為什么美國的龍卷風比中國的龍卷風要多，對于這個問題劉式達解釋說，這是因為美國的兩邊都是海洋，大西洋與太平洋，所以強對流比較豐富。而中國只有一邊是海洋，另外一邊是新疆，西藏等沙漠高原地帶，強對流沒有像美國那么豐富。

在美國一年要發生1000多次龍卷風，而在中國可能只有10幾次，也正因為中國的龍卷風樣本比美國少很多，所以中國目前還沒有專門研究龍卷風的機構。

龍卷風出現特征

關于天氣預報，有一個重要的方程叫做洛侖茲方程。洛侖茲方程是近似的納維——斯托克斯方程(這個方程在本文前面提到過，就是描述大氣運動的基本方程)。洛侖茲方程是天氣預報的基本方程，也是蝴蝶效應的起源。洛侖茲一開始做了3維的近似，后來也做過6維的近似。當時是1963年，計算機比較低端，更高維的近似計算機也算不出來了。

蝌蚪君問：“很多人關心的是，龍卷風能預報嗎?”

劉式達說：“我聽說美國可以提早10分鐘預報龍卷風。若有強的超對流單體的雷雨云，用雷達看到，可以預報，但雷雨云底下一定要形成一個漏斗狀的云，這是出現龍卷風的必要條件。云底下伸出一個很長的渦管，旋轉起來就形成龍卷風。”

蝌蚪君問道：“氣象衛星能拍攝到龍卷風的圖像嗎?”

劉式達解釋道：“龍卷風，它的尺度很小，大概只有幾十米到100米，這個尺寸太小了，由于云層阻擋，氣象衛星不易看到龍卷風的漏斗狀云，衛星也不可能時時跟著龍卷風。你看馬航的飛機失蹤了，飛機的長度有100多米(這個尺寸與龍卷風的尺寸差不多)，沒有一顆衛星拍到了它失蹤時的圖像——到現在，飛機掉哪里去了不知道!“

那么龍卷風的出現，還有什么一定會出現的現象呢?

“龍卷風的出現，還必須要有一個高速上升的氣流?”蝌蚪君追問道。

“是的，平時空氣的上升氣流的速度只有每秒幾毫米，龍卷風發生時的垂直上升氣流的速度可以達到每秒6米。所以對流非常強烈，本來云層中的水平渦管受強烈上升氣流的影響變成垂直方向，這為龍卷風的產生提供了必要條件。”劉式達說。