一種削弱龍卷風(fēng)的方法及其裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及龍卷風(fēng)災(zāi)害的防御領(lǐng)域，尤其是一種削弱龍卷風(fēng)的方法及其裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]龍卷風(fēng)多發(fā)生在高溫高濕的不穩(wěn)定氣團(tuán)中，地面和高空懸殊的溫度差使冷空氣急劇下降，熱空氣迅速上升，上下層空氣強(qiáng)烈對(duì)流產(chǎn)生一種伴隨著高速旋轉(zhuǎn)的漏斗狀云柱的強(qiáng)風(fēng)渦旋。
[0003]龍卷風(fēng)這種自然現(xiàn)象也是云層中雷暴的產(chǎn)物，具體的說(shuō)，龍卷風(fēng)就是雷暴巨大能量中的一小部分在很小的區(qū)域內(nèi)集中釋放的一種形式。龍卷風(fēng)的形成可以分為四個(gè)階段:
(1)大氣的不穩(wěn)定性產(chǎn)生強(qiáng)烈的上升氣流，由于急流中的最大過(guò)境氣流的影響，它被進(jìn)一步加強(qiáng)；
(2)由于與在垂直方向上速度和方向均有切變的風(fēng)相互作用，上升氣流在對(duì)流層的中部開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，形成中尺度氣旋；
(3)隨著中尺度氣旋向地面發(fā)展和向上伸展，它本身變細(xì)并增強(qiáng)。同時(shí)，一個(gè)小面積的增強(qiáng)輔合，即初生的龍卷在氣旋內(nèi)部形成，產(chǎn)生氣旋的同樣過(guò)程，形成龍卷核心；
(4)龍卷核心中的旋轉(zhuǎn)與氣旋中的不同，它的強(qiáng)度足以使龍卷一直伸展到地面。當(dāng)發(fā)展的渦旋到達(dá)地面高度時(shí)，地面氣壓急劇下降，地面風(fēng)速急劇上升，形成強(qiáng)烈氣旋的龍卷風(fēng)。
[0004]從龍卷風(fēng)生成過(guò)程中形成條件的電場(chǎng)角度分析:能產(chǎn)生龍卷風(fēng)的積雨云都是巨型積雨云，在云-天放電過(guò)程中，云頂?shù)恼娏恳仍频椎呢?fù)電量大得多。經(jīng)云內(nèi)閃電中和后則云底的負(fù)電荷不足，攜帶大量正電荷的云團(tuán)跟地面形成強(qiáng)大電場(chǎng)。在靜電引力的作用下，攜帶正電荷云團(tuán)從云底向下伸出，攜帶負(fù)電荷的空氣從四周匯聚而進(jìn)行電中和。在積雨云的底部首先出現(xiàn)一個(gè)漏斗云，其周圍的空氣高速地旋轉(zhuǎn)。
[0005]如果云中的正電量足夠大，漏斗云會(huì)迅速地向地面或水面延伸，當(dāng)它與地表相接后就形成了龍卷風(fēng)。龍卷風(fēng)的云柱是向下運(yùn)動(dòng)的攜帶大量正電荷的云團(tuán)氣流，云柱與地表之間存在著強(qiáng)大的電場(chǎng)，該電場(chǎng)雖然不足以引發(fā)閃電，但卻能夠使地面或水面產(chǎn)生很強(qiáng)的負(fù)離子流(電子流)。在負(fù)離子流的帶動(dòng)下，空氣迅速上升而形成一個(gè)低氣壓區(qū)，在大氣壓的作用下四周空氣向低氣壓中心部位匯聚，匯聚來(lái)的空氣在負(fù)離子流的作用下加速上升，匯聚氣流受地球自轉(zhuǎn)偏向力的影響。龍卷風(fēng)發(fā)生在北半球則逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，發(fā)生在南半球則順時(shí)針旋轉(zhuǎn)?？諝獾纳鲜鲞\(yùn)動(dòng)，使龍卷風(fēng)底部的氣壓越來(lái)越低，風(fēng)速也越來(lái)越強(qiáng)。
[0006]龍卷風(fēng)是大氣中最強(qiáng)烈的渦旋的現(xiàn)象，具有很大的吸吮作用?？諝饫@龍卷的軸快速旋轉(zhuǎn)，受龍卷中心氣壓極度減小的吸引，近地面幾十米厚的一薄層空氣內(nèi)，氣流被從四面八方吸入渦旋的底部，并隨即變?yōu)槔@軸心向上的渦流。龍卷中的風(fēng)總是氣旋性的，其中心的氣壓可以比周圍氣壓低百分之十。
[0007]美國(guó)是龍卷風(fēng)的多發(fā)地。美國(guó)亞利桑那州立大學(xué)地理學(xué)教授蘭迪?切爾韋尼表示，全球有80%至90%的龍卷風(fēng)發(fā)生在美國(guó)。美國(guó)平均每天有5個(gè)龍卷風(fēng)發(fā)生，每年就有1000至2000個(gè)龍卷風(fēng)，尤其是集中在俄克拉荷馬州、堪薩斯州、內(nèi)布拉斯加州、依阿華州。美國(guó)的龍卷風(fēng)不僅數(shù)量多，而且強(qiáng)度大。美國(guó)是名副其實(shí)的“龍卷之鄉(xiāng)”。
[0008]龍卷風(fēng)屬于一種災(zāi)難性氣候，其中蘊(yùn)含巨大的能量。當(dāng)龍卷風(fēng)的漏斗狀旋渦直徑為200米時(shí)，其旋流功率可達(dá)3萬(wàn)兆瓦，相當(dāng)于10座大型水電站的總電量。目前的認(rèn)識(shí)和技術(shù)水平，對(duì)龍卷風(fēng)災(zāi)害的防御主要是加強(qiáng)對(duì)龍卷風(fēng)的監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)和服務(wù)，迄今為止，人為地干擾或減弱龍卷風(fēng)的方法與措施還不多見(jiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的在于提供一種削弱甚至化解部分龍卷風(fēng)的方法，于是本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種削弱龍卷風(fēng)的方法，包括:
A,提供多數(shù)個(gè)不進(jìn)行固定的擾流子，稱為自由擾流子體；
B,提供多數(shù)個(gè)擾流子體，將這些擾流子固定于繩索上，這些繩索不進(jìn)行固定，稱為自由擾流子串；
C，提供多數(shù)個(gè)擾流子體，將這些擾流子固定于繩索上，將繩索上的至少一處進(jìn)行固定，稱為擺動(dòng)擾流子串；
D,放置這些自由擾流子體、自由擾流子串、擺動(dòng)擾流子串，以對(duì)龍卷風(fēng)的氣旋能量進(jìn)行削弱。
[0010]進(jìn)一步的，還包括:
E,將多條自由擾流子串之間和/或擺動(dòng)擾流子串之間纏繞成立體網(wǎng)絡(luò)體狀結(jié)構(gòu)。
[0011]進(jìn)一步的，使立體網(wǎng)絡(luò)體狀結(jié)構(gòu)展開(kāi)后的外徑與龍卷風(fēng)接地端直徑相仿。
[0012]進(jìn)一步的，還包括:
F，將這些自由擾流子體、自由擾流子串、擺動(dòng)擾流子串預(yù)先收納起來(lái)。
[0013]進(jìn)一步的，擾流子是選用輕質(zhì)材料制成的。
[0014]進(jìn)一步的，擾流子是選用絕緣性材料制成的。
[0015]進(jìn)一步的，擾流子的重心不在物體的幾何中心。
[0016]進(jìn)一步的，這些擾流子是形狀、大小、質(zhì)量不一的。
[0017]進(jìn)一步的，擾流子的表面粗糙不平的。
[0018]進(jìn)一步的，擾流子包括實(shí)體擾流子和/或空心體擾流子和/或氣囊體擾流子。
[0019]進(jìn)一步的，擾流子是柔軟材料制成的。
[0020]進(jìn)一步的，被固定于繩索上的多個(gè)擾流子是隨機(jī)地被選擇而進(jìn)行固定。
[0021]本發(fā)明的另一目的在于提供一種削弱甚至化解部分龍卷風(fēng)的裝置，于是本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種削弱龍卷風(fēng)的裝置，包括:
多個(gè)單獨(dú)未固定的擾流子，稱之為自由擾流子體，
在多個(gè)繩索上連接設(shè)有多個(gè)擾流子，稱之為自由擾流子串，
在多個(gè)繩索上連接設(shè)有多個(gè)擾流子，并且將繩索上的至少一處被固定設(shè)置，稱之為擺動(dòng)擾流子串，
這些自由擾流子體、自由擾流子串、擺動(dòng)擾流子串被放置到合適的區(qū)域。
[0022]進(jìn)一步的，該多條自由擾流子串之間和/或擺動(dòng)擾流子串之間纏繞成立體網(wǎng)絡(luò)體狀結(jié)構(gòu)。
[0023]進(jìn)一步的，該立體網(wǎng)絡(luò)體狀結(jié)構(gòu)展開(kāi)后的外徑與龍卷風(fēng)接地端直徑相仿。
[0024]進(jìn)一步的，將這些自由擾流子體、自由擾流子串、擺動(dòng)擾流子串收納于一存儲(chǔ)箱內(nèi)。
[0025]進(jìn)一步的，該存儲(chǔ)箱上設(shè)置有自動(dòng)打開(kāi)的箱蓋或被動(dòng)打開(kāi)的箱蓋。
[0026]進(jìn)一步的，擾流子是輕質(zhì)的擾流子。
[0027]進(jìn)一步的，擾流子是絕緣性的擾流子。
[0028]進(jìn)一步的，擾流子的重心不在物體的幾何中心。
[0029]進(jìn)一步的，這些擾流子是形狀、大小、質(zhì)量不一的。
[0030]進(jìn)一步的，擾流子的表面粗糙不平的。
[0031]進(jìn)一步的，擾流子包括實(shí)體擾流子和/或空心體擾流子和/或氣囊體擾流子。
[0032]進(jìn)一步的，擾流子是柔軟材料制成的。
[0033]進(jìn)一步的，被固定于繩索上的多個(gè)擾流子是隨機(jī)地被選擇而進(jìn)行固定。
[0034]本發(fā)明通過(guò)如上所述的一種削弱龍卷風(fēng)的方法和裝置，通過(guò)設(shè)置于龍卷風(fēng)頻發(fā)地帶的存儲(chǔ)箱以及置于存儲(chǔ)箱內(nèi)的眾多重心在或者不在幾何中心上的輕質(zhì)擾流子及擾流子串，所述