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火焰龙卷风又叫火怪或火旋风,火旋风的流动和燃烧高度组织化,其对流涡核中的湍流特性要么不存在(层流火旋风),要么被强烈抑制(湍流火旋风)在特定的外界条件下,普通的浮力火羽流能够转变为稳定的火旋风燃烧。产生火旋风需要同时具备三个条件,即生成涡,流体汇和摩擦力。
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一般在涡度方程中,才耻永幅合效应是影响涡度变化的最大因素。在火灾中,火的热力令空气上升,周围的空气从四方八面涌入,形成幅合,火焰龙卷风便形成了。有说在日本关东大地震,火灾处处,都发生了好几签旬誉起的火焰龙卷风。
火焰龙巩篮再员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,上升的气流会危海开始旋转,便可承朽奔能形成所谓凝嘱档的火焰龙卷风。
火焰龙卷风包含着一个内核,实际上这个内核就是着火部分;此外还包含一个无形的袋状旋转气体,它为火旋风内核提供新鲜的氧气。
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)。
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。[3]
火焰龙卷风夹卷着火焰,像一条火龙一样旋转前进,所到之处皆为灰烬。其威力足以将一棵小树连根拔起,可持续1小时以上,难以被扑灭。
火焰龙卷风存在一种中空燃烧的状态。通过燃烧风洞,对不同来流影响下的火旋风进行分析研究。通过一个置于大型燃烧风洞中的边角开有切向进风口的六边形小尺寸火焰龙卷风发生模型,应用热电偶测温和皮托管测速以及电子数据采集系统,对该模型内的温度分布数据和速度分布数据进行采集,研究来流速度对火焰龙卷风内部燃烧结构的影响、火焰龙卷风旋转速度的影响以及持续时间的影响。
火焰龙卷风又叫火怪,火旋风,是指当火情发生时,空气的温度和热能梯度满足某些条件,火苗形成一个垂直的漩涡,旋风般直刺天空的罕见现象。旋转火焰多发生在灌木林火,火苗的高度30至200英尺不等,持续时间也有限,一般只有几分钟,但如果风力强劲能持续更长的时间。据介绍,火旋风核心部分最高温度可达2000华氏度(1093摄氏度),足以将从地面吸入里面的灰烬重新点燃。历史上,巨型火龙卷肆虐火场的案例屡见不鲜。[4]
- 美国威斯康星火龙卷
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。
加利福尼亚火龙卷
2008年11月15日,美国加利福尼亚州科伦娜火灾中,一处火焰龙卷风逐渐逼近住宅区。火焰龙卷风所经之地将使该区域的物体点燃,还可以将正在燃烧的残骸投向周围。由巨大火焰龙卷风形成的风流也十分危险,其风速可达到160公里/小时,足以将树木吹倒。
- 巴西圣保罗火龙卷
该条“火龙风”在燃烧的田野上飞舞高约数米高,阻断了一条公路。为了熄灭这条“火龙”,当地出动了直升机。同时,圣保罗市政府为预防新火情发生,已下令禁止麦收后火烧庄稼地。
- 澳大利亚火龙卷
据英国报道,2012年9月17日,澳大利亚爱丽斯斯普林斯地区出现了一高达30米的火焰龙卷风,据目击者克里斯称,火焰龙卷风持续时间长达40多分钟。“火焰龙卷风”出现在偏僻内陆,没有造成人员伤亡。
- 美国密苏里州火龙卷
2014年5月3日,美国一名女子拍摄到了罕见的[火焰龙卷风]现象,场面十分壮观。当时科佩琳开车载着女儿和友人兜风至密苏里州圣约瑟夫市附近时,当地一个农民正在焚烧田地。令科佩琳十分惊讶的是,田地中竟然出现了一条“火龙”,直冲云天,原来这是难得一见的“火龙卷”现象。科佩琳停下车来,拍下这一壮观的情景并分享到网上。“这是我见到的最酷、最可怕的事情,”科佩琳说。
- 中国广东惠州火龙卷
2015年7月7日,广东惠州惊现20米高火龙卷,广东惠州惠城区金石一路农批市场对面一处空地起火,出现罕见的“龙卷火”奇观。[4]
- 美国加州火龙卷
2015年12月26日,美国加州文图拉县索利马尔地区发生森林火灾,形成巨大“火龙卷”。[6]