技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及龍卷風(fēng)災(zāi)害的防御領(lǐng)域，尤其是一種于龍卷風(fēng)生成初期化解龍卷風(fēng)的裝置。?

背景技術(shù)

龍卷風(fēng)多發(fā)生在高溫高濕的不穩(wěn)定氣團中，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，上下層空氣強烈對流產(chǎn)生一種伴隨著高速旋轉(zhuǎn)的漏斗狀云柱的強風(fēng)渦旋。?

龍卷風(fēng)的形成可以分為四個階段：?

（1）大氣的不穩(wěn)定性產(chǎn)生強烈的上升氣流，由于急流中的最大過境氣流的影響，它被進一步加強。

（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，上升氣流在對流層的中部開始旋轉(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，它本身變細并增強。同時，一個小面積的增強輔合，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，它的強度足以使龍卷一直伸展到地面。當(dāng)發(fā)展的渦旋到達地面高度時，地面氣壓急劇下降，地面風(fēng)速急劇上升，形成強烈氣旋的龍卷風(fēng)。?

美國是龍卷風(fēng)的多發(fā)地。美國亞利桑那州立大學(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。美國平均每天有5個龍卷風(fēng)發(fā)生，每年就有?1000至2000個龍卷風(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。美國的龍卷風(fēng)不僅數(shù)量多，而且強度大。美國是名副其實的“龍卷之鄉(xiāng)”。?

龍卷風(fēng)屬于一種災(zāi)難性氣候，其中蘊含巨大的能量。當(dāng)龍卷風(fēng)的漏斗狀旋渦直徑為200米時，其旋流功率可達3萬兆瓦，相當(dāng)于10座大型水電站的總電量。目前的認(rèn)識和技術(shù)水平,對龍卷風(fēng)災(zāi)害的防御主要是加強對龍卷風(fēng)的監(jiān)測預(yù)報和服務(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。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種于龍卷風(fēng)生成初期減弱甚至化解部分龍卷風(fēng)的裝置，為實現(xiàn)此目的采用如下技術(shù)方案：?

????一種于龍卷風(fēng)生成初期化解龍卷風(fēng)的裝置，設(shè)置于龍卷風(fēng)頻發(fā)地帶。包括置于存儲箱內(nèi)的眾多重心不在幾何中心的輕質(zhì)擾流子，所述的部分輕質(zhì)擾流子用繩索掛繞成組，所述的擾流子為輕質(zhì)柔軟的材料制成的形狀、大小、質(zhì)量不一，且表面粗糙不平的實體、空心體和/或可充氣的氣囊體。

其中，所述的擾流子的重心偏離其幾何中心。所述的擾流子的形狀包括多邊不規(guī)則棱柱、圓錐、多邊不規(guī)則錐體、畸形多面體、風(fēng)葉輪狀、滑翔翼狀、螺旋狀、風(fēng)箏狀、碗狀。?

其中，輕質(zhì)柔軟的材料包括尼龍、滌綸、棉滌、橡塑面料及發(fā)泡塑膠。所述的發(fā)泡塑膠包括PE、PP、PET、PVC、PS、ABS。所述的繩索材料為抗拉纖維，包括改性聚乙烯、聚丙烯、尼龍絲、麻繩。?

????優(yōu)選地，所述的存儲箱設(shè)有手動或自動箱蓋。?

優(yōu)選地，還包括若干風(fēng)速、風(fēng)力、風(fēng)向傳感器，其設(shè)于存儲箱四周。?

優(yōu)選地，所述的存儲箱壁上還設(shè)有大量對流通氣孔。?

在龍卷風(fēng)頻發(fā)的地區(qū)，包括城市的郊區(qū)、田野、草原、湖面等區(qū)域密集放置所述的存儲箱。當(dāng)傳感器檢測到龍卷風(fēng)時自動打開存儲箱蓋，也可以手動或采用其他的控制系統(tǒng)打開箱蓋，使掛繞成組的擾流子被卷入龍卷風(fēng)中，風(fēng)力作用下氣囊體擾流子會充氣膨脹。根據(jù)空氣動力學(xué)原理，大量表面粗糙不平的擾流子大大增加了風(fēng)阻，減弱龍卷風(fēng)的風(fēng)力，同時耗散其能量。形狀各異、重心處于偏心位置的擾流子在風(fēng)力作用下進行不規(guī)則的運動，破壞龍卷風(fēng)形成的規(guī)則自旋運動，使其無法形成穩(wěn)定的氣旋。將多個擾流子掛繞成組，擾流子之間相互拉拔，使其更進一步增加風(fēng)阻，提高其對龍卷風(fēng)氣旋的破壞效能。當(dāng)所述的擾流子在風(fēng)力過后，氣囊體擾流子迅速收縮落地，實體、空心體則直接落地，可回收再利用。?

該裝置安全易行且成本低廉，可弱化部分龍卷風(fēng)。同時，在龍卷風(fēng)生成初期可有效地擾亂其進一步的生成，減少龍卷風(fēng)造成的巨大災(zāi)害。?

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。?

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合實施例及附圖，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。?

如圖1所示，本發(fā)明公開了一種于龍卷風(fēng)生成初期化解龍卷風(fēng)的裝置，設(shè)置于龍卷風(fēng)頻發(fā)地帶。該裝置包括設(shè)于存儲箱1內(nèi)的眾多重心不在幾何中心的輕質(zhì)擾流子2。?