龙卷风教学课件

龙卷风教学课件第一章认识龙卷风认识龙卷风的基本特征了解龙卷风的形成条件、结构和分类了解龙卷风的分布规律什么是龙卷风？龙卷风是一种接触地面的强烈旋转气柱，通常悬挂于积雨云下方，形成高速旋转的漏斗状云柱主要特征直径一般约250米至800米风速可达每小时300公里以上•移动速度通常为每小时30-70公里龙卷风的形成条件湿润不稳定的空气强烈的上升气流冷暖气团的剧烈碰撞和旋转高湿度和温度差异大的空气环境是龙卷风形成的强烈的上升气流形成超级单体雷暴，这是龙卷风基础条件，提供了必要的能量来源形成的重要前提龙卷风的结构漩涡中心（龙卷风眼）中心区域气压极低，相对安静，但周围风速极高漩涡壁（风速最快区域）围绕中心的旋转区域，风速可达每小时300-500公里，是破坏力最强的部分积雨云底部的漏斗云由于气压差和湿度变化形成的可见云体，是龙卷风的可视部分龙卷风漏斗云形成过程初始阶段发展阶段成熟阶段超级单体雷暴中形成下沉气流，与上升气流交旋转气流被拉伸变窄，旋转速度加快，云底开漏斗云延伸至地面，形成完整的龙卷风，开始汇产生水平旋转始出现漏斗状结构在地面造成破坏龙卷风的分类绳索型宽幅型多重龙卷风特点特点特点•细长形态，直径较小直径大，可达1-2公里•同一风暴系统中形成多个旋转气柱风速极高，达EF4-EF5级•破坏范围广，覆盖面积大•破坏面积分散但总体大•破坏范围小但强度大•持续时间长•预警难度大•持续时间较短•通常形成于超级单体雷暴•通常出现于强烈飓风边缘龙卷风的分布与发生时间全球分布•美国龙卷风巷（Tornado Alley）是全球龙卷风最频繁地区•主要包括德克萨斯、俄克拉荷马、堪萨斯等中部州•加拿大南部、澳大利亚、欧洲部分地区也是多发区•中国龙卷风主要分布在华东和华南沿海地区时间规律•多发于春末夏初（4-6月）•一天中以下午至傍晚时段（15:00-19:00）最多•与太阳辐射加热地面有关美国龙卷风巷分布图，颜色深浅表示发生频率高低第二章龙卷风的危害与影响了解龙卷风的破坏力、典型案例及其带来的次生灾害龙卷风的破坏力龙卷风是地球上最具破坏性的自然灾害之一，其破坏力来源于135100极高风速可达每秒135米，足以摧毁建筑物和掀翻车辆•气压差龙卷风内外巨大的气压差使房屋产生内爆现象最高风速米/秒气压下降百帕•碎片伤害高速旋转的风将物体变成致命武器相当于一辆高速列车的速度导致建筑物瞬间内爆•抛掷效应可将重物抛至数百米外•吸升作用强大的上升气流可将重物吸入空中300影响范围米平均直径范围内完全摧毁典型案例年俄克拉荷马城龙卷风2013灾害概况•发生时间2013年5月20日•强度EF5级（最高级别）风速超过320公里/小时•路径宽度约2公里•持续时间40分钟灾害损失•造成24人死亡，其中包括多名学童2013年摩尔市（俄克拉荷马城郊区）遭龙卷风袭击后的•数百人受伤景象•1,150栋房屋完全摧毁经济损失达20亿美元龙卷风带来的次生灾害123燃气泄漏引发火灾电线断裂导致触电风险洪水和泥石流等灾害叠加龙卷风破坏燃气管道导致泄漏，与电火花接断裂的电力线路隐藏在废墟中，对灾后救援龙卷风常伴随强降雨，引发洪水、泥石流等触引发大规模火灾人员和幸存者构成严重威胁复合型灾害•通常发生在住宅密集区•降雨增加触电风险•排水系统被破坏加剧积水•火势蔓延迅速，难以控制•金属物体成为导电媒介•山区地形更易发生滑坡•增加救援难度和伤亡风险•夜间视线不佳时尤为危险•多重灾害使疏散和救援更加困难龙卷风过后的城市废墟建筑物损毁基础设施破坏生态环境影响从根基被摧毁的房屋到被掀开屋顶的建筑，电力、通信、供水系统中断，交通网络瘫大量树木被连根拔起，生态系统受到严重破破坏程度呈梯度分布痪，恢复重建周期长坏，需要多年恢复龙卷风的预警与监测气象数据收集气象卫星、雷达网络和地面观测站实时监测大气状态超级单体雷暴识别多普勒雷达可探测旋转风暴迹象，识别具有龙卷风潜力的超级单体雷暴龙卷风预警发布气象部门发布预警，通过广播、电视、手机App等多渠道传播应急响应启动政府和社区启动应急预案，居民采取防护措施多普勒雷达图像中的钩状回波是龙卷风形成的典型特征第三章龙卷风防护与应急措施掌握有效的防护知识，提高应对龙卷风灾害的能力家庭防护要点家庭应急包准备清单选择安全避难场所•地下室是最安全的避难场所•无地下室时选择室内无窗的内侧房间•浴室、储藏室或楼梯下方空间较安全•避开大厅和有大型悬挂物的空间防止电气和水管风险•避免使用电器，防止电源波动导致火灾•远离水管，防止雷击导致触电•使用电池供电的设备获取信息•龙卷风过后检查电气系统是否损坏•饮用水（每人每天4升，储备3天）•不易腐坏的食品（罐头、能量棒等）•手电筒和额外电池•急救包和常用药物•便携式收音机•重要文件防水存储•个人卫生用品•毛毯或睡袋社区与学校的应急准备定期开展龙卷风演练建立避难所和紧急通讯系统宣传龙卷风知识通过模拟龙卷风预警信号，训练学生和居民迅速有社区应建设符合安全标准的公共避难所，并确保预通过讲座、宣传册和社区活动普及龙卷风知识，提序地进入安全区域，掌握正确的避险姿势警信息能快速准确地传达到每个居民高公众防灾意识和自救互救能力•每学期至少进行两次演练•避难所应能容纳社区人口•针对不同年龄段设计教材•记录演练效果并持续改进•配备备用电源和通讯设备•利用多媒体增强学习效果龙卷风发生时的安全行为1迅速进入避难场所听到警报后立即前往预先确定的避难场所，蹲低并用手或坚固物品保护头部和颈部2避免危险场所绝对不要停留在车辆、移动房屋或轻质结构建筑内，这些地方在龙卷风中极不安全正确的避险姿势蹲低并用手保护头部和颈部3远离窗户和外墙窗户可能破碎，外墙可能倒塌，碎片飞散是造成伤亡的主要原因4找不到避难所时的应对如在户外无法及时寻找坚固建筑，应找低洼地区卧倒，用手臂保护头部，并远离树木和电线龙卷风过后的安全注意检查燃气泄漏如闻到燃气气味，立即关闭总阀门，打开窗户通风，不要使用明火或电器，撤离至安全区域并报告紧急情况避免触碰倒塌电线所有倒塌的电线都应视为带电状态，保持至少10米的安全距离，及时通知电力部门处理谨慎返回受损建筑返回前确认建筑结构安全，注意可能的二次倒塌风险，佩戴防护装备进入及时报告紧急情况发现伤员、火情或其他险情，立即拨打紧急电话求助，说明具体位置和情况防范灾后疾病灾后环境容易滋生疾病，保持个人卫生，饮用安全水源，防止感染灾后恢复期间，应与社区保持联系，遵循官方指导，共同参与重建工作家庭避难室设计位置选择结构要求•地下室最佳•坚固墙壁（砖或混凝土）•一楼内部房间次之•加固门窗•远离窗户和外墙•安全距离内无重物•浴室或储物间是好选择•足够容纳全家人必备物品•应急食品和水•手电筒和收音机•急救包•防护头盔•哨子（求救用）龙卷风的科学研究进展新型雷达技术相控阵多普勒雷达能更早探测到旋转风暴的迹象，将预警时间从平均13分钟提升至20分钟以上气象模型模拟高性能计算机结合先进数值模型，能够模拟龙卷风的形成过程和路径，预测其强度变化人工智能辅助机器学习算法分析历史数据和实时气象信息，提高预警准确率，减少误报，优化资源调配科学家利用超级计算机模拟龙卷风形成过程，研究其内部结构和动力学特性国际龙卷风防灾合作气象数据共享跨国应急演练全球减灾体系美国、加拿大、欧盟等国家和地区建立气象定期组织跨国界的龙卷风应急响应演练，提在联合国框架下推动建设全球气象灾害监数据共享平台，实时交换观测数据和预警信高区域协同应对能力测、预警和应对体系息•联合预警机制测试•技术标准统一•卫星观测数据实时共享•救援队伍协同行动•发达国家援助发展中国家•雷达网络覆盖边界地区•资源调配机制优化•气象卫星全球覆盖•统一数据格式标准中国作为世界气象组织成员，积极参与国际气象合作，同时加强与一带一路沿线国家的灾害防治经验交流龙卷风与气候变化的关系科学研究发现虽然目前尚无确凿证据表明气候变化直接导致龙卷风总数增加，但研究显示气候变暖可能改变龙卷风的时空分布模式•龙卷风活动区域可能向北扩展•龙卷风季节可能延长•极端强度龙卷风的比例可能增加•龙卷风群发现象（短时间内多个龙卷风）可能更频繁防灾挑战气候变化背景下，龙卷风防灾面临新挑战•非传统龙卷风多发区缺乏应对经验•预警系统覆盖不足•建筑标准可能不适应强度增加的龙卷风•公众风险意识和应对能力不足•防灾资源分配需要调整龙卷风科普趣闻雷电现象最强风速记录龙卷风内部和周围常伴有强烈的雷电活动，科1999年俄克拉荷马龙卷风创造了每小时484公学家仍在研究这一现象与龙卷风强度的关系里的风速记录，几乎达到音速的一半独特声音持续时间差异龙卷风接近时常发出如火车轰鸣般的巨大噪最短的龙卷风仅持续几秒钟，而最长的可达数音，这是高速气流和物体摩擦产生的声音小时，1925年三州龙卷风持续了

3.5小时有趣的是，龙卷风曾将稻草刺入木板、将鸡毛插入坚硬的树干，这种刺入现象展示了龙卷风惊人的动能学生互动环节设计应急计划如何设计一个家庭龙卷风应急计划？你的家乡经历分享龙卷风故事•确定家中的安全区域你知道家乡有没有发生过龙卷风吗？•准备必要的应急物品分享你听说过的龙卷风故事或新闻•制定家人联络方式•发生时间和地点？•最印象深刻的龙卷风新闻•定期演练和更新•造成了什么影响？•电影或书籍中的龙卷风描述•当地有什么预防措施？•你对龙卷风的个人感受小组讨论如果我们学校收到龙卷风预警，最安全的避难场所在哪里？应该如何有序疏散？龙卷风教学小结第一章第二章认识龙卷风危害与影响了解龙卷风的基本特征、形成条件、结构特点和理解龙卷风的破坏力、典型案例和次生灾害，认分类方法识预警系统的重要性第三章防护与应急掌握家庭和社区防护要点，学会龙卷风来临时和知识是最好的防护，准备是最佳的保障理解龙卷风的科学过后的安全行为知识，掌握应对技能，才能在灾害面前保护自己和他人学习目标达成

1.了解龙卷风的形成与特征

2.掌握防护和应急知识

3.提高防灾减灾意识，保护生命财产安全课后思考题123龙卷风的地理分布龙卷风的破坏力未来防灾展望龙卷风为何多发生在美国中部？请从地理环境、气候为什么龙卷风的破坏力如此巨大？请从物理学角度解你认为未来如何更好地预防龙卷风灾害？可以从科技特点和气流特征等方面分析其原因释其风速、气压差和旋转运动对建筑物造成破坏的原进步、建筑设计、社区规划和公众教育等方面提出自理己的见解请选择一个问题，写一篇不少于500字的小论文，并在下次课堂上与同学分享你的观点推荐学习资源权威网站•国家气象局龙卷风专题网站•中国气象灾害防御中心•世界气象组织风暴研究项目科普视频•美国国家严重风暴实验室•科普动画《龙卷风的秘密》这些网站提供最新的龙卷风研究成果和防护知识•纪录片《龙卷风猎人》•科学频道《极端天气解析》•气象局科普视频库生动形象的视频资料帮助理解复杂的气象现象防灾手册•《龙卷风防灾应急指南》•《家庭灾害应对手册》龙卷风形成的动态模拟科学价值教学应用先进的计算流体动力学模型可以模拟龙卷风的完整生命周期，帮助科学动态可视化模型使抽象的气象概念变得直观易懂，学生可以清晰观察到家理解其内部结构和演变规律，为预警系统提供理论支持龙卷风形成的各个阶段，理解其物理过程扫描下方二维码，访问完整的龙卷风形成过程三维动画谢谢聆听！保护自己，从了解龙卷风开始科学认识龙卷风，掌握防护知识，提高应对能力，共同营造安全环境知识是最好的防护，准备是最佳的保障。