龙卷风是一种强烈的、小范围的空气涡旋，由雷暴云底伸展至地面的漏斗状云产生，其风力可达12级以上，最大风速可达100米/秒以上。它通常伴有雷雨或冰雹，是大气中最具破坏力的涡旋现象之一。龙卷风分为陆龙卷和海龙卷，前者出现在陆地，后者出现在海面。其直径从几十米到几百米不等，持续时间一般仅有几分钟到几十分钟，但破坏力惊人，能拔起大树、掀翻车辆、摧毁建筑物，甚至将人畜卷走。

龙卷风的形成需要四个关键阶段：大气的不稳定性产生强烈上升气流，这种气流在急流影响下进一步加强；上升气流与垂直方向上速度和方向均有切变的风相互作用，开始在对流层中部旋转，形成中尺度气旋；随后，中尺度气旋向地面发展和向上伸展，逐渐变细并增强，同时在气旋内部形成龙卷核心；龙卷核心的旋转强度足以使其伸展到地面，形成龙卷风。这一过程需要不稳定能量和垂直风切变的适中配合，通常在雷暴天气中发生，尤其是超级单体雷暴。

龙卷风的破坏力与其风速和气压差密切相关。其中心气压可比周围低10%，形成极强的气压梯度力，导致四周空气高速向中心旋转汇聚。美国记录的最强龙卷风速高达450公里/小时，1925年的“三洲大龙卷”曾导致695人死亡。在中国，1956年上海一次龙卷风甚至将22万斤重的储油桶抛到120米外。虽然龙卷风尺度小、寿命短，但因其突发性强、移动路径难以预测，目前仍难以有效预警。多普勒雷达通过探测中气旋特征可提前20-30分钟发出警报，但预报准确性高度依赖经验。美国作为龙卷风高发国，2024年龙卷风灾害已造成54人死亡，近期因机构预算削减导致监测能力下降，再次凸显对这一灾害的防范挑战。