龙卷风和冰雹这是地球大气中最剧烈的局部天气形势。特别是世界上发生龙卷较多的美国、英国、新西兰、澳大利亚、意大利和日本等国，都是把龙卷视为最严重的自然灾害之一。更有甚者，有些地区的人们竟象对待战争的空袭一样，构筑起地窖以防龙卷的突然袭击。

据不完全统计，全世界在有人类居住的地方，每年大约要发生上千个以上的龙卷。

龙卷和冰雹是什么？它们何以有那么巨大的威力？它们是怎样产生的？其内部结构如何？如此等等，自然是人们所关心的。

 成因理论尚未具雏形

对于龙卷和冰雹的物理成因，当代科学至今尚未拿出一个具有雏形的理论概念。查遍中外典藉，只有对龙卷和冰雹现象的一般描绘和综述，而对其成因，不是蜻蜒点水，就是明显加以回避。究其原因主要有：

1. 由于龙卷的涡旋过于猛烈和集中，致使以一般的空气对流理论是很难说明问题的。

2. 由于大的冰雹比鸡蛋、垒球还大，少数冰雹竟有几公斤到 十几公斤重。并且，其内部还具有层次花纹结构。究竟是由于什么样的物理机制才能形成如此强烈的起伏上升气流，才能克服地球重力场的影响，而得以长时间地在空中形成冰雹呢？仅此一点，就使得许多物理学家茫然失措了。

由于当代的大气物理和气象科学还只是固守在经典的力学、热力学和化学的圈子里，把眼睛盯在力学参数和大分子的上，而没有从近代电磁理论，特别是现代高能粒子物理和天体物理的研究领域吸取必要的教益，所以，在论述具有高能的大气现象的物理成因的时候，只能是吞吞吐吐，含糊其词。因而，也就形成不了一个那怕是错误的理论观念。

龙卷的物理成因

一  龙卷的一般特征

龙卷表现为一种高速旋转的上升空气涡旋。它一般都是伴随着雷电暴一起发生的。就全球范围而言，它多发生于中纬度地区。是一种局部破坏力极大的地球大气物理现象。

龙卷风的涡旋风眼，其内径一般都不会是很大的，小的不到 1 米或几米，大的也不过 10 米或几十米。它上升旋转空气柱的外廊直径一般都只有几十米，最大也超不过 1 千米。正由于龙卷的螺旋吸积口径比较小，[这就犹如密闭高压水泵的吸水管越细，其进水口的涡旋流速越大；而密闭高压水泵的出水管越细，其出水口的扬程越高是同一个道理。] 所以，就形成了龙卷中心的超低气压和强烈的旋转风。

有人曾形容过龙卷到来时的情形：犹如“几千架喷气式飞机或坦克刺耳地吼叫”。强龙卷可以摧毁其路径上的任何物体，可以把汽车卷上空中，也可以使路径上的建筑物和车辆发生爆炸！

就是在中国，发生的龙卷也有大的。据报道：1956 年 9 月 24 日上海曾发生过一次强龙卷，一座三层楼房被吹塌，另一座钢筋水泥结构的四层楼房被削去一角，一个重达 110 吨的大油罐，被就地拔起吹离原处 120 米。

龙卷为什么会有如此巨大的威力呢？

原来，龙卷中心强烈的旋转上升气流，会造成地面巨大的气压差。台风中心的气压可以降到 900 毫巴（这等于标准大气压 1013 毫巴的 90％）；而一个强龙卷中心的气压则可以降到 400 毫巴以下（只等于标准大气压的 40％）。依据计算：在标准大气压下，每平方厘米的承受压力为 1.0336 公斤，如果一个门窗紧闭的房子外面，气压突然比标准大气压降低 8％ 的话，那么，这座房子每平方米的墙壁上就要承受 78吨的压力。如果降低的不是 8％，而是 60％，那将会是多少呢?

台风的破坏力就已经很大了，它可以把大树连根拔起。然而，台风中心的最大风力一般都不超过60米／秒。而一个强龙卷的最大风力则可以达到200—250米／秒，甚至在小范围的极端情况下还可以达到声速。至于，龙卷中心的风速到底是多少？据权威人士称：迄今为止，世界上还没有制造出能直接实测龙卷中心的风速计。[不过，按照现代科技水平来说，这种风速计早该有了。因为，风速同气压差是成正比的，只要知道了气压差的数值，风速从理论上也就可以比较准确地计算和标定。这样，一个超低气压风速计经过检验不仅可能，而且是应该制造出来的。］

龙卷除了一般表现和力量上的特征以外，还有其生成上的特征。这就是，龙卷一般都是在雷暴云中产生的。首先，云中出现一个向下延伸的漏斗云，漏斗云一经触地，就会立即变成龙卷。龙卷的生命期有的只几秒钟、几分钟，也有几十分钟的，最长的可以达到几小时，行进几百公里。龙卷有原地旋转不动的；也有一触地就移动的。其移动路径有的只几米，有的可长达几十公里。美国 1925 年3月18日曾出现过以每秒 30米的速度移动 360 公里的特强龙卷。

龙卷破坏路径的宽度一般都不太大，而且，往往在几米或几十米以外，可以感到完全无风。水龙卷则可以把水和水生动物卷上天空；陆龙卷也可以把各种物体卷到空中，然后又回落到地面，造成奇特的物从天降的奇观。常见的鱼雨、谷雨等等。

常常有人这样问我：你有实验吗？下面不妨把我亲身经历和观测的龙卷实例简介一下。

我在 1938 年夏季 9 岁时，在老家山东省牟平县东系山村遇到一次龙卷，村里的道上和院子里到处都是随雨落下的许多鲫鱼、青蛙和河蟹。小孩子们真是欢天喜地不失良机。大人们告诫说：这是天赐之物，断不可食。我看这明明是河塘里的鱼蟹，全然不信，硬逼着母亲给蒸吃了。也未犯天条。

再一次是 1983 年 9 月 6 日上午 9 时 30 分，我正在大连夏家河子疗养院海滨游泳。我这个人习惯于下海之前观测天象。8 时 30 分在我下海时天空晴朗，只是远处局部有些薄云层。约 9 时 30 分猛然抬头一看，吃大一惊：西南方天区突然冒出一片孤零零的雷暴云。浓云层正在逐渐扩散，并已有雷电出现。我一面监视云区变化，一面迅速向岸边游去。约 9 时 50 分距岸尚有 500 米，就发现在视仰角 35°云层底部有梨状吊挂出现，这是明显的龙卷前兆。我研究它多时，当然知道它的厉害，但不知它从那路经过？我当时也曾遐想过：如果从我头上过，也可以亲自体会一下乘龙腾空的滋味。当然，在海水里也不是闹着玩的，还是尽快登岸为妙。我刚登上岸，看了一下疗友的手表是 10 时 5 分，这个云中吊挂 [实际就是云中飞碟（UFO）] 的下部磁极就已开放了。只见一个扭绳状的椎体尾尖向右下方倾斜地延伸了约 10°左右，并象探针似的上下抽动。我当时作了一个简单的测算：根据观测点的视向方位、仰角和闪电、雷声的速度计算，龙卷的落地点应是距夏家河子 11 公里的营城子。云中飞碟 [亦即雷暴单体]  的高度约在 5 公里左右。漏斗云的尾尖距地面约 3 公里左右，我当时就向丹东机务段邢凤山等几位疗友介绍了龙卷的成因和危害。（他们都从未见过龙卷）约 10 时 10 分漏斗云尾部逐渐向下延伸到了最大限度，骤然间由地面升起一个黄澄澄的圆筒状尘柱，其上升速度约为 300 米／秒，尘柱的直径与漏斗云的顶端相同。我对大家说：“营城子老百性遭灾了！” 大约观测有 5 分钟光景，我又对他们说：“营城子老百姓有福啊！” 因为，龙卷落地后并没有移动，[属于定点龙卷] 很快漏斗云又以大约 500 米／秒的上升速度向云中缩回。我当即断定：这个云中飞碟发生了磁极性倒转。[这是不会错的] 我回到疗养院马上找到了老工人赵布明，告诉在他老家营城子刚才发生了定点龙卷，损失并不大。第二天，赵师付回来告诉我说：只是大连沙河口区段乘珠区长的老家遭了龙卷风，其他家没有遭灾。

我在结束疗养的前夕，于 9 月 19 日上午专程去拜访了段区长的老家。段区长的儿子段咸国和同院邻居薛桂英接待了我。我察看了受灾现场，特别是倾听和询问了亲身经历龙卷袭击的薛桂英的详细介绍。

段区长老家是一座四不靠邻的孤独院落。老式正庭起脊瓦房 5 间，东厢 3 间，西厢 2 间，围 1 米多高的石墙院套，门前院外有 3 棵载培 50 多年的大枣树，树干直径约 250—300 毫米，树冠超过屋顶。院内又有段区长儿子段咸国安装的一个“避雷装置”。此人缺少电工知识，把“避雷装置”实际搞成了引雷装置。他用 12 米长的一根铁管子竖立在一个铁座盘上，顶端又焊接了一根半米多长的粗铜管，周围用 4根铁拉线固定，拉线下面又用的是横担木。除此之外再无其它了。[应该感谢段咸国，他为我们进行了一次具有深远意义的自然高能物理试验。]  在距院落左侧约 50 处有一条高压电线路；高压线上的避雷线，低于院内“避雷针” 2 米；距正房后左角约 70米处的水泥柱架上有一台变压器，两根导线把 220 伏民用电引到正房的后山墙上。院落四周为开阔的蔬菜地。这就是龙卷袭击的自然环境。

据亲身经受龙卷袭击的 55岁 家庭妇女薛桂英介绍：9 月 6 日上午 10 点多钟，先是天上打雷，稀稀拉拉下了一些很大的雨点子。我和儿媳妇忙从西厢房跑到大门外收拾柴草，院内正房里只有段区长 91 岁的老母亲。突然间，一阵大旋风平地而起，眼看着东西厢房的瓦片劈劈啪啪地被掀起来，大门口的柴草垛也被卷了天空，眼前天昏地暗，好象什么东西都在旋转。我手里拿了件雨衣，身不由己地被刮进了猪圈。我和儿媳好不容易连滚带爬进了西厢房想去关窗，屋里乱七八糟的，柜子也翻倒了，房子摇晃着咔咔直响，好象是地震了。我们又急忙跑出大门外，这时候清楚地看到正房还好好的，房瓦一片都没动，只见老奶奶晃晃荡荡地手扶门框从正房出来，我儿媳上前把老人扶出院外。这时，风还是旋个不停，并没看见闪电，也没听到雷声。我们两家老少三辈三口人就地在大门口坐下来，我们都强眯着眼睛死盯住这几间房子，因为它是我们的命根子。心想：我们今天就死在一块吧。就在这时，一眨眼的工夫，就见 5间正房的瓦全没了，风也一下子停了，眼前可清亮啦。这时候我们才注意到：离我们不到 10 步远的 3 棵大枣树，有二碗粗的树叉和树头都被风扭掉了。我们人畜没受伤真是万幸啊！

我详细地查看了现场，只见那个“避雷装置”被风扭弯成 90°在地上；5 间正房的结构比较坚固，天棚已经炸裂，内间壁两处倒塌破损，房瓦除一角有少量残存外全部不翼而飞；东西厢房结构较差，房瓦约有 1／4 被掀动脱落；东厢由于门窗紧闭，后山墙外鼓变形；西厢的结构虽然更差些，由于门窗是开放的，所以结构完好。这次龙卷的影响范围并不大，直径约为 200 米左右。当时有一名邮递员骑摩托经过，在院东侧 10 米远的公路上连人带车被旋到沟里，帽子、眼镜不翼而飞；在院西侧约 50米的一根水泥电柱，周围四根拉线均被风拉长，松驰地吊在原处；距院落约 100 米处，禾苗有轻微倒伏现象。

另据悉，段区长老家正房上的瓦几乎全部落在了相距 15 公里以外的海滩上，其中绝大部分完好无损。

另据薛桂英回忆，当时没发现有雷击现象。但是，当我采访距离院落 800 米处一个施工现场的工人时，他们说：当时只见一个黄澄澄的旋风柱子平地拔起，直插云霄，圆筒柱子顶端象开了锅一样，乌云翻滚，一道道火线直冲向这个院子，炸雷震耳。同时，还看到有落地火球。可是，在我们这里却一点也没有。[薛桂英等人身临其境却未见此景，皆因“未识庐山真面目，只缘身在此山中”。] 据此，我又仔细查看了一遍现场，只发现大门前中间的一棵大枣树似有雷击痕迹。在距地面两米处的一根 150 毫米粗的树叉被贴根劈掉，茬口上有白土灰色质变，在创口下的树干上有血样的树汁溢流凝结物存在。[当时都采集了标本]

从历史上看，据段区长的老母回忆：在 28 年前他家也遭过一次龙卷，当时距院落约 20—30 米远的公路旁有两棵老槐树被雷劈断，正房烟囱被风旋倒。

这次龙卷灾害发生后，大连市气象台的同志曾到现场作过调查。据称：当时雷达荧光屏上只发现有一片雷暴云，而没有发现龙卷。所以，也没有录相。

我把当时观测和调查的上述真实情况，连同我多年在这方面的研究成果写成了一篇文章，还附了加盖大连铁路疗养院党委公章的取证材料，投寄给了《飞碟探索》编辑部。可能是由于我的观点“离经叛道”，而遭到了退稿冷遇。

[有人会说：你在这里介绍的是否太罗嗦了！很对不起，因为仅凭我个人的力量又能有什么象样的物理实验呢？这还是段咸国同志在无意中搞的一点试验，我不过是借花献佛而已！至于好花，那只有掌握国家现代化装备的物理专家们去献了。]

不过，我有这样一个想法：文章中加进了这样一个龙卷发生的全过程，会使人们对龙卷的特征更具有一些真切感。

二  龙卷是什么？

龙卷是超密脉冲中子核在衰变演化过程中的一种表现形式。

龙卷是雷暴单体在演化过程中一种表现量级上的变异。

龙卷就是磁极开放落地的雷暴单体，也是磁极开放落地的飞碟（UFO）。雷暴单体也就是龙卷生成的母体。

雷暴单体在一定条件下都可以演化成为龙卷；但又不是所有的雷暴单体都能具有产生龙卷的条件。全球每天要发生4万个以上的雷电暴，而每个雷电暴中都有不可计数的雷暴单体。所以，由雷暴单体演变成龙卷的几率那是极少的。[ 正因为如此，这就给人类进行高能天体物理实验和高能核子物理实验提供了大量的、廉价的，也是最可靠的、无须投资备制的天然标本和材料。]

龙卷、雷电暴、台风、气旋和太阳黑子、彗星、类星体等等，都是同一类性质的自然物理现象。

一个强台风的下部磁极开放吸积口径（即脉冲中子核的公转轨道半径）如果缩小 1倍或 10 倍，那它就演变成一个庞大的龙卷风；如果一个龙卷的下部开放吸积口径要扩大 5 倍或 10 倍，那它也只能以雷电爆发的形式表现出来。如此而已，岂有它哉！

三  龙卷的种类

龙卷一词应该有严格的定义。在宇宙中，龙卷现象是普遍存在的。它有层级的星际龙卷、恒星龙卷、太阳龙卷、行星龙卷之分。在地球上，又有大气龙卷、水下龙卷、岩层龙卷之别。现在人们观念上所称的龙卷，只是一种狭义的地球大气龙卷。

目前，在自然科学界对大气龙卷的一般概念似乎是：中心气压在 800 毫巴以下；最大风速在 60 米／秒以上的小范围天气形势就统称为龙卷风。[对此，我认为全世界应该有一个的标准，就象地震级的标定那样。对于气压和风速达到龙卷级的台风和气旋，亦应称作超级龙卷。国家大小、强弱之比既可称超级大国；核子能量强弱这比既可称为超子。那么，龙卷又为何不可如此呢？]

大气龙卷的种类主要有：

1. 水龙卷——是发生在水面上的龙卷风。俗称水龙卷。

2. 地龙卷——是发生在陆地上的龙卷风。这包括空气中水汽含量较多地区的雨龙卷和空气中水气含量贫乏的干旱地区的尘龙卷在内。

3. 云龙卷——它是发生在雷暴云层中的龙卷风。漏斗云就是人们常见的一种云龙卷。

[以上请参看《大气中的风暴》 科学出版社]

再有一种就是冰雹。冰雹就是云龙卷所产生的。因此，冰雹的学名应称作云龙卷或冰龙卷。[ 云（冰）龙卷的物理机制本文下面还要专门论述 ]

此外，在龙卷的类别上也应有个明确区分：

1. 超级龙卷——应以气压和风速量级以及影响范围来确定。

2. 定点龙卷——指固定于一定空间范围的龙卷。

3．飘移龙卷——指具有一定路径的运动龙卷而言。

4. 火 龙 卷——指强地震和强火山喷发过程中，以及大火场出现的龙卷。[ 这在地球发展的现阶段属于罕见，而在金星上就是常见的。如果龙卷正巧发生在美国夏威夷火山喷发的岩浆溢流层上，那美国人民肯定会观赏到这种火龙卷了。不过，这种自然焰火还是不出现为好。]

5. 拦腰龙卷——指龙卷内径接触地面很大的强龙卷而言。

6. 甩尾龙卷-——指漏斗云尾尖刚点地的龙卷。[上述 1983 年 9 月 6 日营城子龙卷即是这种甩尾定点龙卷]

7. 空吊龙卷——指未接触地面的气龙卷而言。[ 即现代气象学所称的漏斗云，实际上，这也是龙卷的一个类别。]

除此之外，在定点和飘移龙卷之中，又可以有风雨龙卷和风尘龙卷之分。

四  龙卷的形成机制

正因为龙卷是雷暴单体在衰变演化过程中的一种表现形式，所以，在清楚了雷暴单体的物理机制之后，再看龙卷也就比较简单了。[ 请参看本书《论雷电暴的物理成因和避雷作用的本质》一文 ]

雷暴单体就是一个闭合的小气旋。雷暴单体能否演化成为龙卷风，这要取决于一定的物理条件。主要有：

1. 由超密脉冲中子核形成的雷暴单体是龙卷风产生的母体。因此，雷暴单体中脉冲中子核的衰变能级是形成龙卷的首要条件。

2. 在有了一定超强脉冲能源的前提下，雷暴单体中脉冲中子核公转轨道半径的大小又是形成龙卷风的决定条件。这是因为，某一个雷暴单体虽然其衰变能级很高，但由于脉冲中子核的公转轨道半径很长，磁极开放的吸积口径过大，也就形成不了龙卷风；而另一个雷暴单体衰变能级虽然不高，但由于公转轨道半径短，吸积口径小，它就可以达到龙卷风的量级。

3. 有了产生龙卷的能源条件，又有了形成龙卷的决定因素，是否龙卷就一定会产生呢？不是的。还必须具备龙卷的诱发条件。这就是与之相对应的强磁体。而各种龙卷的产生又都有其各自不同的具体条件。如：

ａ. 定点龙卷的产生--是由于地下或水下的对应磁体所依存的羁绊磁场过强的缘故。

ｂ. 飘移龙卷的产生--是由于龙卷中的脉冲中子核同地下（或水下）的对应磁体在量级上基本接近或相当。

ｃ. 拦腰龙卷的产生--是由于地下（或水下）的对应磁体距离地（水）面过深，或者是空中龙卷本体距离地面太近。

ｄ. 甩尾龙卷的产生--一般都是空中龙卷本体距离地面太高，或者由于龙卷的能级太小。

ｅ. 空吊龙卷的产生--是由于龙卷同地下（或水下）对应磁体之间只有电磁交变粒子流的相互吸引，尚未达到二者磁力线的相互交汇。

龙卷同雷暴的形成机制虽然基本相同，但是，它们又具有很大差异。

落地雷电暴的衰变爆发，虽也和龙卷一样，是同其对应磁体之间发生电磁感应，而后磁极性开放落地，二者之间形成磁力线的交汇网络。但是，雷电暴一般都是以“弱肉强食”一次性爆发表现出来的。当二者的磁力线网络一旦交汇贯通，弱者的脉冲中子核就会迅速脱离雷暴单体外壳，而形成一次性雷电爆发。此时，原雷暴单体也就宣告解体了。

然而，龙卷却不是如此。龙卷不是“弱肉强食”，而是“二龙戏珠”。当落地龙卷同其对应磁体之间发生电磁感应，二者之间形成磁力线的交汇网络后，双方之间各不示弱，只在其间交换各自分离出来的脉冲中子核子源而已！这就是龙口中的雷电暴。[中国古代的先哲们，把风云突变气象万千的大自然景观极其形象而生动地描绘成“二龙戏珠” ，这是很有科学道理的。] 形成龙卷的雷暴母体不是以一次性爆发而告终，而是以不断地交变爆发为表现形态的。即使是两个交变强磁场之间的交汇磁力线在一定条件下重新分开，[注意!] 生成龙卷的原雷暴单体也只是部分地衰变，而并不表现为解体。[实际上，雷暴也不都是一次性爆发就解体的，它们也具有龙卷的这种性能。不过，只是不明显罢了。]

五  龙卷的演化

龙卷生成后，其演化方式主要有4种：

1. 磁极倒转--是指龙卷本体的脉冲中子核，在一定条件下发生了磁极倒转，使龙卷同其对应磁体之间的交汇磁力线就被扭断。二者随之发生电磁同性相斥作用。此时，作为龙卷的原生雷暴单体也就复原升空了。

[有人可能会问：在什么样的条件下龙卷磁极才能倒转呢？答：这种条件在自然界里是很多的。比如，本文所例举的1983年9月6日营城子龙卷，我当时就断定它是磁极倒转。又问：那你的根据是什么呢？答：根据有三条。一是，龙卷的尾尖是逐渐缩回去的，这证明它是自身物场在复原；二是，空吊龙卷的漏斗在接地之前其倾斜度很大，这已预示着当遇到顺斜面的猛烈冲击后，它就有可能发生磁极性倒转；三是，空吊龙卷的缩尾速度大于它伸尾速度的1／3，这就说明是发生了电磁同性的相斥作用。如此而已！]

2. 行进阻断--是指飘移龙卷在行进中，龙卷本体或其对应磁体的某一方偶然遇到了地形、地物，或强磁点的作用力等原因，猛烈发生顿挫，这就会使龙卷同其对应磁体之间的交汇磁力线突然拉断，空吊龙卷迅速缩回其尾，这时，龙卷原生雷暴单体复原后还会继续向前飘移。[这种行进阻断龙卷的复原雷暴单体，往往会把龙卷所吸积的地面物体或生物体囚锢到闭合的脉冲磁场中，而带出很远的距离才在雷电爆发中降落到异地他乡。从而，造成一些人们难以想象的自然之谜。比如，某些本来产生于南美洲的物种却突然在亚洲大陆出现！如此等等。]

3. 爆发裂变--是指龙卷本体在同其对应强磁体的电磁交变中，其脉冲主核由于受到超强反冲核的轰击而爆发裂变。此时，龙卷连同原生雷暴单体也就一起陨灭转化了。

4. 主核兼并--是指龙卷同其对应强磁体之间所发生的兼并战。这里又有兼并和被兼并之别。如果是龙卷主核兼并了对应体主核，那么，龙卷就会伴随着一阵地动和一个巨大的腾空火蛇雷的爆发而顿时消失于空中；如果是龙卷主核被地下（或水下）对应体主核所兼并，那么，龙卷也会随着一个巨大的钻地火蛇雷的爆发和一阵地动而顿时在空中消失。

总之，龙卷由雷暴单体产生的，而它的演化又总是同雷暴和雷电爆发分不开的。

冰雹的物理成因

一  冰雹是什么？

冰雹是云龙卷，也可称作冰龙卷。它龙卷的一种。

云（冰）龙卷同其它龙卷一样，也是雷暴的一种演化形式。它是大气内对流层中处于高层和低层的两个衰变能级相近的雷暴单体发生电磁感应而衰变激发的一种物理反映。

二  云（冰）龙卷的产生

当一个孤立的雷暴云形成之后，在通常情况下，云中的雷暴单体都是处于一个同步的水平线上。即便是发生了磁场扰动而相互碰撞爆发，一般也都形成不了冰雹。因为，雷电爆发所产生的上升溢流水气云层，虽然可以达到12公里以上和－50℃低温的高空，但是，由于水气是被脉冲辐射激活了的水分子云团，[现代气象物理学上称作过冷却水即在低温条件下不结冻的小水滴] 它们不仅形成不了冰雹，而且，连雨滴也回落不到地面，就在平流层的电磁交变作用下逐渐扩散开来，成为高空大气粒子水汽含量的补充。

云（冰）龙卷在一般情况下，都是由两个不同高度的雷暴云在空中相遇而产生的。[高层雷暴云和低层雷暴云的交汇面，即现代气象学所称的冷暖风锋面。其交叉路径的张角往往可达 60°左右。]

当着高层雷暴云中的某一个雷暴单体，同低层雷暴云中的某一个雷暴单体发生电磁感应时，其双方的对应磁极就会处于开放状态。一旦其正负磁力线的交汇网络开通，一个云龙卷也就产生了。

三  冰雹是怎样形成的？

现代物理学的论述冰雹物理成因时，感到最棘手的问题，就是大冰雹在其形成过程中是如何克服地球重力场的影响而长时间悬浮于空中的。

然而，对于这个问题，要用新的宇宙物质成因学理论来解释也就很简单了。

（1）云龙卷是大气中的双层雷暴低压。

云（冰）龙卷双层低压示意图：[图1]

图1. 云（冰）龙卷双层低压示意图

图释：

1. 雷暴单体和龙卷的衰变过程中都可以产生冰雹。这种冰雹一般不会太大，它是产生于图中低空B区的高压螺旋释放暖气流和回填冷气流的相互转换过程之中。

2. 然而，体积较大花纹结构复杂的大冰雹或冰雹线集中丰产区，则都是由双层开放龙卷造成的。在图中高空低压A区的高压螺旋释放暖气流和回填高空冷气流的相互转换过程中，可以在脉冲中子星核的衰变螺旋强磁场中产生出大量的花样繁多的大冰雹来。

云龙卷下部开放磁极的螺旋上升气流，大量吸收其对应磁体--空中反龙卷（雷暴）开放磁极上部溢流云中的水气分子，[注意! 过冷却水滴在这里已有一个反录过程。] 于是，形成了高空低压A区。低空反龙卷由于其上部磁极的溢流开放，[注意! 呈反相] 所以，就造成了其下部磁极也同时开放内收，从而又形成了一个低空低压B区。从一定意义上说，云（冰）龙卷就是这种空中双层龙卷。因此，冰雹都是伴随着高空和地面逆向强风的。

2. 高空云龙卷（A）由于吸收了低空雷暴云（B）中的大量水气分子，云体迅速膨胀。由于它所处的高空低温环境和自身开放的螺旋强磁场，这就为冰雹的形成创造了必要的条件。

3. 冰雹就是产生于高空云龙卷开放的螺旋强磁场之中的。 [ 注意! 冰雹绝非象当代的气象学所说是产生于升降起伏气流之中的。]

龙卷螺旋强磁场的内部结构，是同彗星结构完全相同的。[请参看本书的彗星篇章] 而龙卷开放螺旋强磁场的整体结构，又是同台风结构完全相同的。[请参看本书“论台风”一文]

当云龙卷上升气流中的大量水气分子进入磁腔时，它们就会在脉冲辐射电光盘的周围积聚加温，从而形成离子化的高温膨胀气体。高温电离气体随脉冲频率向外扩散，于是，就形成了浓密的螺旋云带。云带中的水汽分子遇冷后形成过冷却水滴，随高速旋转的螺旋磁场悬浮于空中。[ 注意! 单纯的过冷却水是不能形成冰雹的。]

物理实验告诉我们：当积聚的脉冲粒子流由一个高速旋转的中心腔中向外辐射时，除开放磁极的吸积口要造成超低压以外，其脉冲辐射云带的间隙夹缝之中也要造成一个反相的回填低压气流。[ 注意! 冰雹产生的关键环节正在于此。]

龙卷向外辐射的螺旋云带所携带的是过冷却水滴；而反相回波螺旋云带中所携带的是超低温的冰晶小颗粒，其二者之间在冷暖交汇锋面上不断地交换着位置。当回波的冰晶颗粒进入辐射云带时，冰晶随之融化为水滴；而当辐射云带的过冷却水滴进入回波云带时，过冷却水的激化水分子经过反录就会演变成为正常的冷却水滴，从而吸附于冰晶颗粒（雹核）之上，于是，雹核也就随之增大。

这种处于正—反、冷—暖云带锋面上的雹核，经过无数次的正反和冷暖相间的复制增长过程。于是，就形成了具有明显层次结构的大冰雹。还由于冰雹是在冷暖螺旋雨云带的正反交替中形成的，所以，它就象北方寒带冬季的玻璃窗花一样，在大冰雹的内部自然雕塑成了精美的花纹冰晶图案。[ 请参看《大气中的风暴》，科学出版社版，第 82 页 ]

在恶劣的冷锋天气系统所降下的冰雹。其形状不同并有层次结构，用偏振光拍摄的大冰雹有明显的花纹图案。

冰雹个体的大小和数量上的多寡，是由云（冰）龙卷生命期的长短所决定的。生命期长的云龙卷，冰雹在正-反螺旋云带的冷-暖锋面上所往复的次数和仪的时间就长，其个体也就大，数量也就多。

当着人们清楚了冰雹的形成过程之后，再看冰雹在空中的悬浮也就易于理解了。强龙卷既然可以把110吨重的大油罐平地拔起来，那么，它携带最大个体只不过十几公斤的冰雹也就不算什么了。

四  冰雹的倾泻

冰雹的袭击是有一定范围的。一般来说宽度只有几公里到十几公里，条带的长度也不过十几公里到二百公里。

冰雹的倾泻同水龙卷的降雨一样，它是随云（冰）龙卷中脉冲中子核的衰变过程而进行的。它的袭击路径就是空间双层龙卷进行电磁交变[二龙戏珠]的角逐路线。随着龙口中的雷电不断爆发，脉冲中子核不断衰变，因而失去空中依托的冰雹，就会沿途逐渐降落到地面而形成雹灾。当龙卷在行进中其脉冲中子核集中爆发时，那里也就是重灾地区。在偶然的情况下，由于脉冲中子核的爆发，其脉冲辐射粒子流会把一些冰雹推出云体以外几公里，从而造成了晴空降雹的今古奇观。

龙卷和冰雹的人工制控

龙卷和冰雹既然是自然界里的一种现象，它的形成又是遵循着一定的自然规律进行的。因此，人类也就完全有可能按照自然规律去扼制和影响它的产生和发展。

天公（自然）似乎是在有意做出安排：偏偏让科技水平很高的美国成为龙卷多产国家之首。这就要看美国总统和人民是否有决心拿出相当于一、二次强龙卷袭击所殃成的巨额损失作为代价，来寻求解决它的办法了。

里根总统两任期间，曾着力“星球大战”战略。其实，真正的星球大战早已经在美国的上空进行着。拥有现代技术和制控导弹的美国，在对付比原子弹、氢弹厉害十倍、百倍的自然灾害面前又有何作为呢?

如果布什总统在任期间，愿意寻求制控龙卷的具体办法，那么，中国玄子物理研究所将乐意提供协助。

龙卷是偶发的大气物理现象，对它的监控是有一定困难的。然而，它又是同雷电暴一起伴生的，是仅仅发生在距离地面10公里以内的空间，[ 这个高度只是常规作战的领域，还谈不到“星球大战”的空间范畴。] 这又为人工制控它提供了极大的方便。

在人造地球卫星满天飞的今天，在遥感技术普及应用的当代，这岂只是制控一个龙卷的问题，它将是人类全面拉开“天然超密脉冲中子能”开发利用的天幕，从而得以欣赏人类步入大自然的自由王国的一场惊天动地的大喜剧！

（1988年12月10日）

────────────────────────────────────

※  本文曾载于1989年作者自费出版的《地球的现在和未来》一书第 189—213页。这里增补了插图和图释。