长沙市天心区民政救济:台风的起因

来源:百度文库 编辑:杭州交通信息网 时间:2024/04/29 20:42:57

台风是一个强烈的热带气旋。它好比水中的漩涡一样,是在热带洋面上绕着自己的中心急速旋转同时又向前移动的空气漩涡。在移动时像陀螺那样,人们有时把它比作“空气陀螺”。由于台风影响时常常伴有狂风暴雨,气象上给它取了一个与普通大风不同的名字—台风。
台风的结构

台风的范围很大,它的直径常从几百公里到上千公里,垂直厚度为十余公里,垂直与水平范围之比约一比五十。

台风在水平方向上一般可分为台风外围、台风本体和台风中心三部分。台风外围是螺旋云带,直径通常为400-600公里,有时可达800-1000公里;台风本体是涡旋区,也叫云墙区,它由一些高大的对流云组成,其直径一般为200公里,有时可达400公里;台风中心到台风眼区,其直径一般为10-60公里,大的超过100公里,小的不到10公里,绝大多数呈园形,也有椭园形或不规则的。

台风在垂直方向上分为流入层、中间层和流出层三部分。从海面到3公里高度为流入层,3-8公里高度左右为中间层,从8公里高度左右到台风顶是流出层。在流入层,四周的空气作反时针(在北半球)方向向内流入,愈近中心风速愈大,把大量水汽自台风外输入台风内部;中间层气流主要是围绕中心运动,底层流入现象到达云墙区基本停止,尔后气流环绕眼壁作螺旋式上升运动;中间层上升气流到达流出层时便向外扩散,流出的空气一部分与四周空气混合后下沉到底层,一部分在眼区下沉,组成了台风的垂直环流区。台风气温愈到中心愈高,气压愈到中心愈低。

台风的形成

从台风结构看到,如此巨大的庞然大物,其产生必须具备特有的条件。一是要有广阔的高温、高湿的大气。热带洋面上的底层大气的温度和湿度主要决定于海面水温,台风只能形成于海温高于26℃-27℃的暖洋面上,而且在60米深度内的海水水温都要高于26℃-27℃;二是要有低层大气向中心辐合、高层向外扩散的初始扰动。而且高层辐散必须超过低层辐合,才能维持足够的上升气流,低层扰动才能不断加强;三是垂直方向风速不能相差太大,上下层空气相对运动很小,才能使初始扰动中水汽凝结所释放的潜热能集中保存在台风眼区的空气柱中,形成并加强台风暖中心结构;四是要有足够大的地转偏向力作用,地球自转作用有利于气旋性涡旋的生成。地转偏向力在赤道附近接近于零,向南北两极增大,台风发生在大约离赤道5个纬度以上的洋面上。

台风的分布

台风的形成具有一定条件。因此,它的发源也在特定的地区。台风是热带洋面上的“特产”。它经常发生在南、北纬度5-25度左右的热带洋面上。

北半球台风主要发生在7至10月。其它季节明显减少。台风形成以后,具有一定的移动路径。以西北太平洋台风为例:在冬春季节(11月至翌年5月),台风主要在东径130度以东的海面上转向北上,在北纬16度以南往西进入南海中南部或登陆越南南部,还有少数在东径120-125度的近海转向北上,少数台风也可能在5月和11月登陆广东;在7-9月的盛夏季节,台风路径更往北、往西偏移,中国从广西到辽宁的沿海省份在此季节都有可能遭受台风侵袭;在6月和10月的过渡季节,台风主要在东径125度以东海面上转向北上,西行路径较偏北,在北纬15-20度之间,少数可登陆广东和台湾、福建、浙江。

台风运动除自身呈快速反时针(北半球)旋转移动外,主要受副热带高压和长波槽等大尺度天气系统的引导。正常情况下,台风移动路径平滑、稳定。但少数台风移动路径曲折多变,有停滞、打转,突然转向,移速突然变化,路径飘移不定等多种形式。

台风实际上是强列的热带气旋。热带气旋是发生在热带海洋上的强烈天气系统,它象 在流动江河中前进的涡旋一样,一边绕自己的中心急速旋转,一边随周围大气向前移动。象温带气旋一样,在北半球热带气旋中的气流绕中心呈逆时针方向旋转,在南半球则相反。愈靠近热 带气旋中心,气压愈低,风力愈大。但发展强烈的热带气旋,如台风,其中心却是一片风平浪静的晴空区,即台风眼。
今年第5号台风“海棠”行踪诡秘,先是在台湾二次登陆,并逗留徘徊10多小后,缓慢向福建靠近,登陆方向一变再变,福建省气象台专家向我们解释了这一怪异的台风现象。
台风“海棠”于7月12日在太平洋生成,18日8点第一次在台湾东部花莲登陆,18日14点50分再次在台湾宜兰登陆,随后于18日21时进入台湾海峡,经过近20小时的曲折爬行,19日17点10分在福建连江登陆。目前“海棠”已减弱为强热带风暴,正向西北方向移动,预计今日将进入江西境内,并进一步减弱为热带气压。
福建省气象台首席预报员林毅解释,台风“海棠”行踪如此诡秘,主要受特定大气环流和台湾岛内中央山脉地形阻挡影响。
台风生成的初始速度、规模、移动时受地面地形的阻碍、大气环流对台风的作用力等,都有可能影响台风的移动轨迹。从太空往下看,台风就像是一个正在旋转的陀螺,陀螺的尖顶在移动过程中的轨迹,就是台风路径。当台风所处的环境形势变化很快,或是海上有多个台风相互影响时,台风的移动路径会变得比较怪异,这就像陀螺在旋转时受到外力的影响,中心将作一气旋式圆弧运动。当这种运动正好和原运动的方向相反时,就会导致台风的停滞和打转,如果所受到的外力作用不平衡,便会左右摇摆,像一条运动的蛇一样。这就是“海棠”移动路径如此怪异的原因。

一般说来,一个台风的发生,需要具备以下几个基本条件:

a.首先要有足够广阔的热带洋面,这个洋面不仅要求海水表面温度要高于26.5℃,而且在60米深的一层海水里,水温都要超过这个数值。其中广阔的洋面是形成台风时的必要自然环境,因为台风内部空气分子间的摩擦,每天平均要消耗3100-4000卡/厘米2的能量,这个巨大的能量只有广阔的热带海洋释放出的潜热才可能供应。另外,热带气旋周围旋转的强风,会引起中心附近的海水翻腾,在气压降得很低的台风中心甚至可以造成海洋表面向上涌起,继而又向四周散开,于是海水从台风中心向四周围翻腾 。台风里这种海水翻腾现象能影响到60米的深度。在海水温度低于26.5℃的海洋面上,因热能不够,台风很难维持。为了确保在这种翻腾作用过程中,海面温度始终在26.5℃以上,这个暖水层必须有60米左右的厚度。

b.在台风形成之前,预先要有一个弱的热带涡旋存在。我们知道,任何一部机器的运转,都要消耗能量,这就要有能量来源。台风也是一部“热机”,它以如此巨大的规模和速度在那里转动,要消耗大量的能量,因此要有能量来源。台风的能量是来自热带海洋上的水汽。 在一个事先已经存在的热带涡旋里,涡旋内的气压比四周低,周围的空气挟带大量的水汽流向涡旋中心,并在涡旋区内产生向上运动;湿空气上升,水汽凝结,释放出巨大的凝结潜热,才能促使台风这部大机器运转。所以,既使有了高温高湿的热带洋面供应水汽,如果没有 空气强烈上升,产生凝结释放潜热过程,台风也不可能形成。所以,空气的上升运动是生成和维持台风的一个重要因素。然而,其必要条件则是先存在一个弱的热带涡旋。

c. 要有足够大的地球自转偏向力,因赤道的地转偏向力为零,而向两极逐渐增大,故台风发生地点大约离开赤道5个纬度以上。由于地球的自转,便产生了一个使空气流向改变的力,称为“地球自转偏向力”。在旋转的地球上,地球自转的作用使周围空气很难直接流进低气压 ,而是沿着低气压的中心作逆时针方向旋转(在北半球)。

d. 在弱低压上方,高低空之间的风向风速差别要小。在这种情况下,上下空气柱一致行动,高层空气中热量容易积聚,从而增暖。气旋一旦生成,在摩擦层以上的环境气流将沿等压线流动,高层增暖作用也就能进一步完成。在20°N以北地区,气候条件发生了变化,主要是 高层风很大,不利于增暖,台风不易出现。

上面所讲的只是台风产生的必要条件,具备这些条件,不等于就有台风发生。台风发生是一个复杂的过程,至今尚未彻底搞清。

台风实际上是强列的热带气旋。热带气旋是发生在热带海洋上的强烈天气系统,它象在流动江河中前进的涡旋一样,一边绕自己的中心急速旋转,一边随周围大气向前移动。象温带气旋一样,在北半球热带气旋中的气流绕中心呈逆时针方向旋转,在南半球则相反。愈靠近热 带气旋中心,气压愈低,风力愈大。但发展强烈的热带气旋,如台风,其中心却是一片风平浪静的晴空区,即台风眼。
在热带海洋上发生的热带气旋,其强度差异很大。1989年以前,我国把中心附近最大风力达到8级或以上的热带气旋称为台风,将中心附近最大风力达到12级的热带气旋称为强台风。自1989年起,我国也采用了国际分类标准,即:当热带气旋中心附近最大风 力小于8级时称为热带低压,8和9级风力的称为热带风暴,10和11级风力的为强热带风暴,只有中心附近最大风力达到12级的热带气旋才称为台风。
由以上定义不难看出,热带气旋是热带低压、热带风暴、强热带风暴和台风的总称。但由于热带低压破坏力不强等原因,习惯上所指的热带气旋一般不包括热带低压。
热带气旋的生成和发展需要巨大的能量,因此它形成于高温、高湿和其它气象条件适宜的热带洋面。据统计,除南大西洋外,全球的热带海洋上都有热带气旋生成。
大多数的热带低压并不能发展为热带风暴,也只有一定数量的热带风暴能发展到台风强度,台风之间的强度差异也很大,有的强风中心附近最大风速为35米/秒,但中心附近最大风速超过50米/秒的台风也不鲜见。如在浙江瑞安登陆的9417号台风,登陆时其中心附近的最大风速就达45米/秒。
热带气旋的生命史可分为生成、成熟和消亡三个阶段。其生命期一般可达一周以上,有的热带气旋在外界环境有利的情况下生命期可超过两周。当热带气旋登陆或北移到较高纬度的海域时,因失去了其赖以生存的高温高湿条件,会很快消亡。
热带气旋灾害是最严重的自然灾害,因其发生频率远高于地震灾害,故其累积损失也高于地震灾害。1991年4月底在孟加拉国登陆的热带气旋曾经夺去了13.9万人的生命。我国是世界上受热带气旋危害最甚的国家之一,近年来,因其而造成的年平均损失在百亿 元人民币以上,象9417号台风那样的登陆强热带气旋,一次造成的损失就超过百亿元人民币。