国产日韩欧美一区二区三区三州_亚洲少妇熟女av_久久久久亚洲av国产精品_波多野结衣网站一区二区_亚洲欧美色片在线91_国产亚洲精品精品国产优播av_日本一区二区三区波多野结衣 _久久国产av不卡

?

直面美國颶風:科學解讀熱帶氣旋

2012-10-14 15:55
科技傳播 2012年21期
關(guān)鍵詞:雨帶氣旋熱帶

熱帶氣旋是發(fā)生在熱帶或副熱帶洋面上,具有有組織的對流和確定氣旋性環(huán)流的非鋒面性渦旋的統(tǒng)稱。包括熱帶低壓、熱帶風暴、強熱帶風暴、臺風(強臺風和超強臺風)的統(tǒng)稱。

熱帶氣旋(英文名稱:tropical cyclone)發(fā)生在熱帶或副熱帶洋面上,具有有組織的對流和確定氣旋性環(huán)流的非鋒面性渦旋的統(tǒng)稱。包括熱帶低壓、熱帶風暴、強熱帶風暴、臺風(強臺風和超強臺風)的統(tǒng)稱。

熱帶氣旋

熱帶氣旋是發(fā)生在熱帶或副熱帶洋面上的低壓渦旋,是一種強大而深厚的熱帶天氣系統(tǒng)。熱帶氣旋通常在熱帶地區(qū)離赤道平均3-5個緯度外的海面(如西北太平洋,北大西洋,印度洋)上形成,其移動主要受到科氏力及其它大尺度天氣系統(tǒng)所影響,最終在海上消散、或者變性為溫帶氣旋,或在登陸陸地后消散。登陸陸地的熱帶氣旋會帶來嚴重的財產(chǎn)和人員傷亡,是自然災害的一種。不過熱帶氣旋亦是大氣循環(huán)其中一個組成部分,能夠?qū)崮芗暗厍蜃赞D(zhuǎn)的角動量由赤道地區(qū)帶往較高緯度;另外,也可為長時間干旱的沿海地區(qū)帶來豐沛的雨水。

不同的地區(qū)習慣上對熱帶氣旋有不同的稱呼。西太平洋沿岸的中國、臺灣、日本、越南、菲律賓等地,習慣上稱當?shù)氐臒釒庑秊榕_風。而大西洋則習慣稱當?shù)氐臒釒庑秊轱Z風。其它地方對熱帶氣旋亦有不同稱呼,在澳大利亞,被稱為“威力-威力”。在氣象學上,則只有風速達到某一程度的熱帶氣旋才會被冠以“臺風”、“颶風”等名字。

熱帶氣旋形成的因素包括一個預先存在的天氣擾動、高水溫、濕潤的空氣和在高空中相對較低的風速。如果適合的環(huán)境持續(xù),使熱帶氣旋正反饋的機制藉著大量的能量吸收被啟動,熱帶氣旋就可能形成。

生成的條件

熱帶氣旋是一個由云、風和雷暴組成的巨型的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng),它的基本能量來源是在高空水汽冷凝時汽化熱的釋放。所以,熱帶氣旋可以被視為由地球的自轉(zhuǎn)和引力支持的一個巨型的熱力發(fā)動機,另一方面,熱帶氣旋也可被看成一種特別的中尺度對流復合體,不斷在廣闊的暖濕氣流來源上發(fā)展。因為當水冷凝時有一小部分釋放出來的能量被轉(zhuǎn)化為動能,水的冷凝是熱帶氣旋附近高風速的原因。高風速和其導致的低氣壓令蒸發(fā)增加,繼而使更多的水汽冷凝。大部分釋放出的能量驅(qū)動上升氣流,使風暴云層的高度上升,進一步加快冷凝。

熱帶氣旋的生成和發(fā)展需要海溫、大氣環(huán)流和大氣層三方面的因素結(jié)合。熱帶氣旋的能量來自水蒸氣凝固時放出的潛熱。一般認為熱帶氣旋的生成須具備6個條件,(1)水的表面溫度不低于攝氏26.5°,且水深不少于50米。這個溫度的海水造成上層大氣足夠的不穩(wěn)定,因而能維持對流和雷暴。(2)大氣溫度隨高度迅速降低。這容許潛熱被釋放,而這些潛熱是熱帶氣旋的能量來源。(3)潮濕的空氣,尤其在對流層的中下層。大氣濕潤有利于天氣擾動的形成。(4)需在離赤道超過五個緯度的地區(qū)生成,否則科里奧利力(地轉(zhuǎn)偏向力)的強度不足以使吹向低壓中心的風偏轉(zhuǎn)并圍繞其轉(zhuǎn)動,環(huán)流中心便不能形成。(5)不強的垂直風切變變,如果垂直風切變變過強,熱帶氣旋對流的發(fā)展會被阻礙,使其正反饋機制未能啟動。(6)一個預先存在的且擁有環(huán)流及低壓中心的天氣擾動。中對流層的大氣不能太干燥,相對濕度必須大于40%~50%。

生成地點

大多數(shù)熱帶氣旋在熱帶輻合帶形成,熱帶輻合帶是在全球熱帶地區(qū)出現(xiàn)的雷暴活動區(qū)。

熱帶氣旋在海水溫度高的地區(qū)生成,通常在27℃以上。它們在海洋的東部產(chǎn)生,向西移動,并在移動的過程中增強。這些系統(tǒng)大部分在南北緯10至30度之間形成,而有87%在20度以內(nèi)形成。因為科里奧利力給予并維持熱帶氣旋的旋轉(zhuǎn),熱帶氣旋鮮有在科里奧利力最弱的南北緯五度之內(nèi)生成。但熱帶氣旋也有可能在這個地區(qū)形成,例如2001年的臺風畫眉和2004年的熱帶氣旋Agni。

熱帶氣旋的最大特點是它的能量來自水蒸氣冷卻凝固時放出的潛熱。其它天氣系統(tǒng)如溫帶氣旋主要是靠冷北水平面上的空氣溫差所造成。熱帶氣旋登陸后,或者當熱帶氣旋移到溫度較低的洋面上,便會因為失去溫暖而潮濕的空氣供應能量,而減弱消散或轉(zhuǎn)化為溫帶氣旋。

熱帶氣旋的氣流受地轉(zhuǎn)偏向力的影響而圍繞著中心旋轉(zhuǎn)。在北半球,熱帶氣旋沿逆時針方向旋轉(zhuǎn),在南半球則以順時針旋轉(zhuǎn)。

熱帶氣旋的結(jié)構(gòu)一個成熟的熱帶氣旋有以下的部分:

熱帶氣旋結(jié)構(gòu)

·地面低壓

熱帶氣旋的中心接近地面或海面部分是一個低壓區(qū)。地球海平面上所錄得最低的氣壓(870hPa)是在有紀錄以來最強的熱帶氣旋——臺風泰培(Tip)中心所錄得的

·暖心

熱帶氣旋的暖濕空氣環(huán)繞著中心旋轉(zhuǎn)上升,過程中水汽凝結(jié)釋放大量潛熱,熱能在中心附近垂直分布。熱帶氣旋內(nèi)各高度(接近海面例外)的氣溫都比氣旋外為高。

·中心密集云層區(qū)

圍繞熱帶氣旋中心旋轉(zhuǎn)的密集云層區(qū),通常是由雷暴產(chǎn)生的卷云。

·臺風眼

強烈的熱帶氣旋的環(huán)流中心是下沉氣流,將形成一個風眼。眼內(nèi)的天氣通常都是平靜無風,無云,甚至時有陽光(但海面仍可能波濤洶涌)。風眼通常都是呈圓形,直徑由2公里至370公里不等。較弱的熱帶氣旋的風眼可能被中心密集云層區(qū)遮蔽,甚至沒有風眼結(jié)構(gòu)。

·風眼墻(或稱眼壁)

臺風中,包圍風眼的是圓桶狀的風眼墻,風眼墻內(nèi)對流非常強烈,其云層的高度在熱帶氣旋內(nèi)通常是最高的,降水的強度和風力的強度在熱帶氣旋內(nèi)也是最大的。強烈的熱帶氣旋有眼壁置換周期,產(chǎn)生新的外眼壁替代內(nèi)壁。其成因為熱帶氣旋眼壁外圍的螺旋雨帶重組,然后漸漸向內(nèi)移動, 熱帶氣旋竊取了眼壁的濕氣與能量。在這階段,熱帶氣旋進入了一個減弱的過程。在外圍新的眼壁完全取代舊眼壁,如果環(huán)境許可,熱帶氣旋會重新增強。透過多頻微波掃描和雷達可以清楚觀測到眼墻更新周期中的熱帶氣旋出現(xiàn)雙重眼壁;如果熱帶氣旋眼壁置換的過程較為明顯,更可從可見光和紅外線衛(wèi)星云圖上觀測到。

·螺旋雨帶

螺旋雨帶是繞著熱帶氣旋中心運動的強對流云和雷暴帶。在北半球,螺旋雨帶呈逆時針方向繞中心運動。螺旋雨帶,會帶來狂風暴雨,而在兩條雨帶之間則會較為平靜。在接近陸地的熱帶氣旋,螺旋雨帶中有時會形成龍卷風。擁有多條螺旋雨帶的熱帶氣旋一般較強及發(fā)展成熟;但也有一些“輪狀颶風”的主要特征是沒有螺旋雨帶。

·外散環(huán)流

所有低壓系統(tǒng)均需要高空輻散以持續(xù)增強,熱帶氣旋的輻散從所有方向 熱帶氣旋流出。因為科里奧利力的作用,熱帶氣旋的高空呈反氣旋式外散環(huán)流。地面或海面的風強力向內(nèi)旋轉(zhuǎn),隨著高度上升減弱,最終改變方向。這個特點和熱帶氣旋中心的暖心結(jié)構(gòu)有關(guān),所以熱帶氣旋需要垂直風切變微弱的環(huán)境維持暖心結(jié)構(gòu),才能延續(xù)輻散。

移動路線

西北太平洋地區(qū),是全世界熱帶氣旋發(fā)生次數(shù)最多、強度最大的海域。熱帶氣旋在西北太平洋生成后,一般有下列行動路線:

(1)最常見的路線,是向西北方向移動,登陸臺灣或東南沿海地區(qū);

(2)向西方向移動,穿越菲律賓進入中國南海海區(qū),在海南、北部灣或者越南一帶登陸;

(3)由于受引導氣流、西風帶、副熱帶高壓、鋒面或者附近其他熱帶氣旋的影響,出現(xiàn)各種異常路徑;

(4)不登陸中國大陸,而是呈拋物線形的軌跡穿越中國東海,向朝鮮半島、日本的方向移去,最終變性為溫帶氣旋。

熱帶氣旋的等級

中國氣象局(CMA)采用兩分鐘平均風速:

(1)熱帶低壓,底層中心附近最大平均風速10.8~17.1m/s,也即風力為6~7級;

(2)熱帶風暴,底層中心附近最大平均風速17.2~24.4m/s,也即風力8~9級;

(3)強熱帶風暴,底層中心附近最大平均風速24.5~32.6m/s,也即風力 10~11級 ;

(4)臺風,底層中心附近最大平均風速32.7~41.4m/s,也即12~13級;

(5)強臺風,底層中心附近最大平均風速41.5~50.9m/s,也即14~15級;

(6)超強臺風,底層中心附近最大平均風速≥51.0m/s,也即16級或以上。

注:實際上中國氣象局為了防止混亂,近幾年沒有報過風力大于65m/s的臺風。但對于2009年第22號超強臺風妮妲破例給了70m/s的評價,對于2010年第13號臺風鲇魚破例給出了72m/s的評價。

熱帶氣旋登陸

“登陸”的官方定義是風暴的中心(環(huán)流的中心,而非邊緣)越過海岸線,但在熱帶氣登陸前數(shù)小時,沿岸和內(nèi)陸地區(qū)已會有風暴的狀況。因為熱帶氣旋風力最強的位置不在中心,即使熱帶氣旋沒有登陸,陸地上也可能感受到其最強的風力。

熱帶氣旋也是影響我國的主要災害性天氣系統(tǒng)之一。在其活動過程中,伴隨有狂風、暴雨、巨浪和風暴潮。因此,熱帶氣旋對經(jīng)過的地區(qū)雖有解除伏旱的作用,但也會造成人民生命財產(chǎn)的巨大損失。我國北起遼寧,南至兩廣的沿海一帶,每年都有可能遭受熱帶氣旋的襲擊,其中又以登陸廣東、福建和臺灣三省的熱帶氣旋次數(shù)為最多。

熱帶氣旋消散

熱帶氣旋一般在以下情況減弱消散,或喪失熱帶氣旋的特性,轉(zhuǎn)化為副熱帶氣旋或者溫帶氣旋。

移入陸地后,臺風因為失去維持能量的溫暖海水,而迅速減弱消散。絕大部分的強烈熱帶氣旋登陸后一至兩天即劇烈減弱,變成結(jié)構(gòu)松散的熱帶低壓區(qū)。但是若果能夠重新移到溫暖的洋面上,它們可能會重新發(fā)展。移經(jīng)山區(qū)的熱帶氣旋可以在短期內(nèi)迅速減弱。

如果臺風在同一海面上滯留過久,翻起海平面30米以下較涼海水,使表面水溫下降,熱帶氣旋也會減弱。

移入水溫低于26℃的海洋,這會使熱帶氣旋失去其特性(中心附近的雷暴和暖心結(jié)構(gòu)),減弱為熱帶低壓。這是東北太平洋熱帶氣旋消散的主因。

臺風遇上強烈垂直風切變,對流組織也會受破壞。(如臺風遇到冷鋒時,將會迅速減弱)與西風帶的作用,例如與鄰近的鋒面融合,這使熱帶氣旋轉(zhuǎn)化為溫帶氣旋,這個過程會持續(xù)一至三日。但就算熱帶氣旋完成轉(zhuǎn)化,很多時候它們?nèi)阅芫S持熱帶風暴的風力和一定程度的降水。在太平洋和大西洋,由熱帶氣旋轉(zhuǎn)化而成的溫帶氣旋有時風力會達到颶風的水平,2006年的臺風伊歐凱就是這樣的一個例子。

猜你喜歡
雨帶氣旋熱帶
2003年3月北大西洋上兩個爆發(fā)性氣旋的“吞并”過程及發(fā)展機制分析?
氨還原劑噴槍中保護氣旋流噴射作用的研究
雨水蒸發(fā)冷卻對熱帶氣旋螺旋雨帶外雨帶生成的影響
熱帶風情
熱帶的鳥兒
北太平洋上一個爆發(fā)性氣旋族的結(jié)構(gòu)分析?
圓滾滾的熱帶“龍”
2014年3月大西洋上一個爆發(fā)性氣旋的研究
熱帶小鳥
各種各樣的雨