火焰龙卷风又称火怪,火旋风。指的是发生火灾时,由于空气温度以及热能梯度的影响导致的火苗形成垂直漩涡,类似龙卷风形状的罕见现象。火焰龙卷风多发生于灌木林火,火苗的高度和持续时间依情况各不相同,在澳大利亚曾经发生过持续近一个小时的火焰龙卷风。
火焰龙卷风的形成需要一定条件:强烈热量和涌动风流结合在一起将形成旋转的空气涡流。这些空气涡流可收紧形成类似龙卷风结构,旋转着吸入燃烧残骸和易燃气体。在火灾中,火的热力让空气上升,周围的空气从四方八面涌入,便形成了火焰龙卷风。
形成火焰龙卷风一般是以下两个条件:
大火可引起一系列涡旋,其强度从尘卷风(俗称“旋风”)那样的小旋涡,到强烈的龙卷风扰动。这种涡旋兼有风暴性大火和森林大火。其特征是:火中心上空有强烈的上升气流和很强的地面旋风。
火焰龙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,上升的气流会开始旋转,便可能形成所谓的火焰龙卷风。
研究发现,火焰龙卷风由内核以及袋状旋转气体组成。内核是火焰龙卷风的着火部分,外面的袋状旋转气体则为火焰龙卷风提供充足的氧气。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。
火焰龙卷风的威力虽然没有陆地上的大龙卷风大,但是也不可小觑,火焰龙卷风的核心温度达到千度以上,所经过的地方都被烧为灰烬,风力的威力足以让一颗小树连根拔起,而且由于火焰龙卷风是一种中空燃烧的状态,所以很难被扑灭。
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