觀看在美國各地肆虐的險惡超級單體風暴雲

當條件完美結合時，災難會席捲大平原：超級單體風暴，以其寬闊的砧狀頂部結構為特色，可以釋放冰雹、閃電和龍捲風。

雖然這些風暴相對罕見，但它們可以持續數小時；超級單體依靠向上移動的暖空氣和向下移動的冷空氣生存，並且當兩股氣流沿著各自的路徑移動時，後者避免削弱前者。 儘管只有約 20% 的超級單體會產生龍捲風，但它們佔每年襲擊美國的大部分龍捲風。

簡而言之，地平線上出現超級單體是一個不祥之兆。但氣象學家不確定是什麼讓風暴變得致命，也不確定它們發生的頻率。這就是為什麼研究人員花費數十年時間飛入和驅車靠近極端風暴，評估超級單體產生危險條件，尤其是龍捲風的必要條件。

支援科學新聞報道

如果您喜歡這篇文章，請考慮支援我們屢獲殊榮的新聞報道，方式是 訂閱。透過購買訂閱，您正在幫助確保有關塑造我們當今世界的發現和想法的具有影響力的故事的未來。

希望透過更好地瞭解龍捲風何時著陸，官員可以更早地向公眾發出警告，並提高當地人對即將到來的危險的嚴重程度的信任。

內布拉斯加州西點附近的超級單體。為了更好地瞭解風暴何時產生龍捲風，研究人員 駕駛無人機在內布拉斯加州、南達科他州、堪薩斯州和其他幾個州上空 2,500 英尺處進入隆隆作響的超級單體。 

龍捲風超級單體風暴在日落時分穿過大平原。歷史上，龍捲風最常侵襲大平原，但有證據表明，極端天氣事件在更東部地區變得更加頻繁，例如在密西西比州、阿拉巴馬州和田納西州。 

高降水超級單體穿過內布拉斯加州沙丘。超級單體通常會產生最大、下落速度最快的冰雹。最強風暴中的冰球可能直徑為兩到四英寸，以每小時 44 到 75 英里的速度墜落。 

內布拉斯加州麥庫克超級單體下的龍捲風漏斗和碎片雲。龍捲風底座周圍的黑色圓柱體是碎片雲，是由攪起的泥土和殘骸組成的漩渦，可以膨脹到龍捲風本身寬度的兩倍。 

超級單體移動到大平原上空。風暴內部正在醞釀一個氣流，其旋轉、大小、深度和持續時間適合多普勒雷達將其標記為中氣旋：龍捲風的前兆。 

緩慢移動的龍捲風超級單體在內布拉斯加州巴特利特附近加速。較慢的雷暴以每小時約 12 英里的速度穿過地表，而最快的超級單體可以達到每小時 40 到 50 英里。 

德克薩斯州布萊索日落時分蘑菇狀的超級單體。美國國家對雷暴的研究工作始於 1945 年的雷暴專案。天氣事件被視為對飛行的威脅——因此，該專案自然而然地讓飛機直接飛過暴風雲。 

超級單體和龍捲風橫掃科羅拉多州拉馬爾。美國國家氣象局根據事後進行的破壞調查對龍捲風強度進行評級。新的研究表明，對於超級單體產生的龍捲風，傳統的評估方法可能低估風速。 

龍捲風警報下的超級單體正朝向俄克拉荷馬州伊尼德。必須有人親眼目睹龍捲風才能將其記錄下來。由於自 20 世紀初以來人口密度增加，尚不清楚天氣是否更常見，或者是否只是有更多人在周圍看到它。

本文的一個版本，標題為“影像中的科學”，經過改編後收錄在 2021 年 11 月號的《大眾科學》中。