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龙卷风的形成过程
①冷暖气流交汇时,冷气流下沉,暖气流上升,上下层空气相互扰动,在水平方向上形成涡旋。(图a、b)
②地面空气因日照升温,产生强烈的上升气流,把一部分水平涡旋提升到垂直方向。同时,高空的积雨云在垂直涡旋的带动下形成云的涡旋,即龙卷风的雏形。(图c、d)
③四周空气向涡旋中心流动,产生辐合,并在中心形成下沉气流,使涡旋不断向地面延伸,最终到达地面,成为完整的龙卷风。(图e、f)
从龙卷风的形成过程可知,龙卷风的形成条件为:冷空气和暖湿空气交汇提供对流条件;高空和低空都有强风,而且风向明显不同(风垂直切变大);较平坦的地形,有利于低空急流的形成。
【真题链接】
(全国Ⅱ卷,37)阅读图文材料,回答下列问题。(22分)
龙卷风是大气中强烈的涡旋现象。湿热气团强烈抬升,产生了携带正电荷的云团,一旦正电荷在云团局部大量积聚,吸引携带负电荷的地面大气急速上升,在地面就形成小范围的超强低气压,带动汇聚的气流高速旋转,形成龙卷风。下图示意美国本土龙卷风发生频次的分布。在美国龙卷风多发区,活跃着“追风人”,他们寻找、追逐、拍摄龙卷风,为人们提供龙卷风的相关信息。
(1)读图,指出龙卷风多发区湿热气团的主要源地、抬升的原因,以及气流发生旋转的原因。(8分)
(2)分析美国中部平原在龙卷风形成过程中的作用。(6分)
(3)解释美国中部平原龙卷风春季高发的原因。(4分)
答案 (1)主要源地:墨西哥湾。
抬升原因:与北来的冷干气流(气团)交汇,湿热空气抬升;(地处中低纬,太阳辐射较强)下垫面温度较高,(湿热)空气受热抬升;湿热空气抬升过程中,水汽凝结,释放热量,加热并进一步抬升空气。
旋转原因:地转偏向力的作用。
(2)地势平坦,对气流旋转阻挡作用弱(摩擦力小);平原南北延伸,面积广大,利于(南北向)冷暖气团交汇。
(3)北美大陆春季中低纬升温快,南北温差加大,气压梯度大,冷暖空气交汇频繁、强烈。
(4)强烈的涡旋,从地面至云端,壮观;历时短,局地性强,不易见到;破坏力大,对生命财产构成巨大威胁。
解析 第(1)题,据图可知,龙卷风多发区位于美国中部平原。形成龙卷风的气团湿热,“湿”说明该气团可能来自海洋,“热”说明该气团来自纬度较低的地区,综合判断,形成龙卷风的湿热气团来自纬度较低的海洋,而图中大西洋沿岸龙卷风发生频次少,且有山脉阻挡,不利于龙卷风的形成,故龙卷风多发区湿热气团的主要源地位于美国南部的墨西哥湾。美国中部平原地处中低纬度,太阳辐射较强,且来自南部墨西哥湾的湿热气团与来自北部的冷干气流(气团)在此交汇,空气受热抬升,水汽凝结,释放热量,进一步促使空气抬升。气流旋转主要是受地转偏向力的影响。第(2)题,主要从广阔平坦的地形对气流旋转速度的影响及面积广大的平原地形利于南北向冷暖气团交汇等方面进行分析。第(3)题,主要从春季气温的变化、南北温差对风速的影响、冷暖气流交汇频率等角度作答。第(4)题,主要从龙卷风的形态、罕见性(历时短)以及危害性三个角度作答。