龙卷风在英国出奇的常见，没人知道为什么
凯尔西·穆德博士和作者绘制的1980年至2012年间的龙卷风。鸣谢:uux.cn/每月天气评论，抄送
（神秘的地球uux.cn）据对话（大卫·舒尔茨）：一场小型龙卷风最近袭击了英格兰南部海岸的小汉普顿镇。强风打碎了窗户，移动了汽车，并导致一人受伤。
你可能会把龙卷风与美国中部的平原联系在一起，但令人惊讶的是，它们在英国也很常见——尽管更小更弱。事实上，我以前的博士生凯尔西·穆德(Kelsey Mulder)发现，英国每年每1万平方公里约有2.3次龙卷风。这比美国的密度还高，美国整体上每万平方公里只有1.3个。
美国“龙卷风走廊”各州的数字更高，如俄克拉荷马州(3.6)或堪萨斯州(11.2)。尽管如此，英国的一个随机地点比美国的一个随机地点更有可能遭遇龙卷风。
然而，这些数据并不完美。龙卷风无法被卫星观测到，需要靠近气象雷达，雷达可以探测到旋转。因此，大多数观测是由人类进行的，然后他们必须向相关的气象服务机构报告。“风暴追逐者”跟随美国平原上的大多数龙卷风，但漏报可能是其他地方的一个问题。
大多数龙卷风研究都集中在美国，那里的预测和预警系统非常先进。对英国龙卷风的研究相对较少。在过去的12年里，我的研究小组试图通过揭示英国龙卷风发生的地点和时间、产生龙卷风的风暴的原因以及我们如何更好地预测它们来解决这个问题。
英格兰有三条“龙卷风走廊”
尽管美国平原的许多龙卷风在春季的几周内就会发生，但英国的龙卷风全年都会发生。英国的龙卷风道实际上有三个区域，大部分在英格兰南部:雷丁和伦敦之间的一条线以南的区域，最大值在吉尔福德附近，位于伊普斯威奇西南部，以及伯明翰以西和以南的一条线。
这些地区在100平方公里的范围内经历龙卷风的概率在每年3%到6%之间，这意味着他们可能每15到30年就会看到一次。
这些龙卷风不像美国更极端的龙卷风那样猛烈，但造成的损失仍然很大。2005年7月，伯明翰的一场大龙卷风造成了4000万英镑的损失，39人受伤。幸运的是，没有人死亡。不过，过去也有人死亡，例如1913年南威尔士的一场强龙卷风就夺去了三个人的生命。
虽然伯明翰龙卷风是那天最具破坏性的龙卷风，但不列颠群岛上还有另外两个龙卷风的记录。事实上，大约70%的英国龙卷风日至少有两个报告，13%产生三个或更多。
我们把这种日子称为龙卷风爆发日，英国有史以来最大的龙卷风爆发发生在1981年11月23日，从安格尔西岛到诺里奇产生了104个龙卷风报告。
什么导致了龙卷风
我们仍然不知道为什么英国有如此多的弱龙卷风。我们确实知道“超级单体”——直径数十公里的旋转雷暴——形成了美国最大的龙卷风，但在英国发生的频率较低。相反，英国的龙卷风往往是由沿着冷锋的风暴线形成的。
最大的龙卷风是由超级单体风暴形成的，就像堪萨斯州的这个。鸣谢:uux.cn/GSW摄影/ shutterstock
尽管在美国已经花费了数百万美元来研究超级单体雷暴，但是越来越多的人意识到这些线性风暴也需要在大西洋两岸进行调查。我们的小组一直试图了解是什么导致这些母风暴开始旋转并最终引发龙卷风。
到目前为止，我以前的博士生Ty Buckingham和我已经能够识别风向突然改变的某些情况。在这种情况下，当小扰动发展成直径一公里或更大、沿锋面规则分布的旋转涡旋时，就可能产生不稳定。这种漩涡被认为是龙卷风的前兆。
确定这种所谓的“水平剪切不稳定性”的条件应该意味着我们可以更好地预测产生龙卷风的母风暴在何时何地形成。但理解这种不稳定性并不是唯一的答案。其他产生龙卷风的风暴似乎与这种不稳定性无关，所以我们还有更多要了解。
下一步是了解龙卷风是如何形成的。为此，我们既需要对气象局雷达附近形成的这种龙卷风的偶然观察，也需要能够模拟几十米尺度的大气的强大计算机程序。
计算技术的最新进展以及我们与工程领域同事的合作可能会揭示英国龙卷风的秘密。
