龙卷风是一种强烈的、小范围的空气涡旋，通常伴随着雷暴天气出现。它是由冷暖空气剧烈交汇引发的强烈上升气流形成的漏斗状云柱，中心风速可达100-200米/秒，具有极强的破坏力。龙卷风常见于春夏季的雷雨天气，以下午至傍晚最为多见。

龙卷风的形成是一个复杂的物理过程。大气的不稳定性会产生强烈的上升气流，这股气流在急流的影响下会进一步加强。当这股上升气流与垂直方向上存在速度和方向切变的风相互作用时，就会在对流层中部开始旋转，形成中尺度气旋。随着气旋向地面发展和向上伸展，它会逐渐变细并增强，在气旋内部形成一个小面积的增强辐合区，这就是初生的龙卷核心。龙卷核心的旋转强度足以使其一直伸展到地面，当涡旋到达地面时，地面气压急剧下降，风速急剧上升，最终形成我们所看到的龙卷风。整个过程在大气条件配合下，完成了从水平风切变到垂直旋转的动能转化和空间压缩。

从物理特性来看，龙卷风的直径通常在几米到几百米之间，最大可达1千米左右，持续时间一般为几分钟到几十分钟。但其破坏力惊人，风速可达12级以上，最强龙卷的地面风速可达110-200米/秒。根据藤田等级划分，龙卷风强度分为EF0至EF5六个等级。EF2级龙卷就能将树木连根拔起；EF3级可刮倒火车；EF4级能摧毁良好的砖木结构房屋；EF5级则具有毁灭性破坏力，能将框架结构的房子连同地基一起抛出，钢筋混凝土建筑也会严重受损。

从地域分布看，龙卷风在我国多发生在长江中下游平原地区，华南地区也较为多见。这与下垫面状况有关，大城市中很少发生龙卷风。在美国，龙卷风造成的死亡人数仅次于雷电。近年来随着气候变化，龙卷风活动呈现增多趋势，2023年辽宁就曾出现过EF4级的强龙卷风，将钢筋混凝土框架结构的二层楼夷为平地。

目前对龙卷风的预警预报主要通过探测中等以上强度的中气旋来实现。多普勒雷达是比较有效的观测仪器，可以清楚地探测到龙卷风的对流母体和明显的中气旋特征。研究人员通过分析频移数据，计算出龙卷风的速度和移动方向。通常与强龙卷相关的中气旋特征可能在龙卷发生前20-30分钟出现，这为预警提供了宝贵时间。近期MIT林肯实验室公开的TorNet数据集，基于全分辨率偏振天气雷达技术，有望进一步提升龙卷风的检测和预测能力。

值得注意的是，龙卷风还存在一些特殊形态。多漩涡龙卷风包含2-5个次级涡旋，围绕主涡旋旋转，EF4级以上的龙卷风容易发展为这种形态。水龙卷则是发生在水面的龙卷风，破坏力相对较小但依然危险。无论哪种形态，龙卷风都是自然界最具破坏力的天气现象之一，对其形成机制和预警技术的研究具有重要意义。