作者 / 李永平(中國氣象局上海颱風研究所)、許映龍(國家氣象中心)
7月28日,颱風「杜蘇芮」登陸福建晉江,猛烈暴雨席捲南北多省。當地居民:太恐怖了!感覺整棟樓都在晃。中央氣象台表示,「杜蘇芮」將北上,京津冀等地需警惕極端降雨影響。
每年夏秋之際天氣預報經常播出颱風消息和颱風警報,衛星雲圖上顯示一個巨大渦旋緩緩地從海上向陸地逼近。颱風是怎樣「煉」成的,為什麼颱風都從海上來呢?一起來看看。
颱風是怎樣「煉」成的
颱風(亦稱颶風)是對太平洋熱帶洋面上一種強烈氣旋的俗稱,學名叫「熱帶氣旋」,在北半球呈逆時針旋轉,南半球呈順時針旋轉。颱風只能形成於海上,是因為高溫、高濕的熱帶洋面為颱風的生成造了有利的氣象條件——通常海溫需要超過26℃以上。海洋表面溫度越高,海水蒸發就越快,大量的暖濕空氣受熱膨脹就會上升,在空中冷卻凝結形成水滴時會釋放出大量熱量,由於暖空氣密度比周邊的空氣要低,海面氣壓變得比周邊的低,與水往低處流的道理類似,周邊氣壓較高處的海面空氣會源源不斷地補充流入氣壓較低的颱風生成區域,在流入過程中受地轉偏向力的影響空氣會旋轉起來。隨著熱量的不斷積聚,空氣的旋轉變得越來越快,最後形成颱風。
像在流動江河中隨水流快速移動的旋渦一樣,颱風一邊繞自己的中心急速旋轉,一邊隨周圍大氣向前移動。引導颱風從海上往西移動的氣流主要與一種稱為副熱帶高壓(簡稱副高)的大氣系統有關。顧名思義,北半球的副高是指橫跨在熱帶以北副熱帶區域上空的高氣壓天氣系統,它呈東西方向扁平狀分布,空間尺度達1萬千米左右,遠大於1000千米左右的颱風。與颱風旋轉方向相反,副高呈順時針旋轉,因此南側盛行偏東氣流,恰好引導南面的颱風西行,並影響中國沿海。
颱風「合體」是種什麼景象?
副高有時會出現突然跳躍、西伸或東縮、斷裂等情況,這時引導氣流也會出現突然的變化,使颱風的移動偏離原來的路線,出現原地打轉、轉向、停滯、加速、減速等異常現象。另外,洋面上有時候同時存在多個颱風,當其中2個颱風靠得比較近時,會出現互旋現象,或者合併成一個颱風。但總體上熱帶洋面上颱風都是往西-西北方向移動的。
但如果切斷提供給颱風的水汽來源,那麼驅動颱風旋轉的能量就會減少,這也就是為什麼颱風登陸以後都會減弱與消亡的原因。
內外力「兼修」的颱風
內力是由地球自轉造成的地轉偏向力產生的。在北半球,颱風是一個逆時針旋轉的渦旋,其東側的質點由南向北移動,即由地球自轉渦度小值區向地球自轉渦度大值區移動,由於地球自轉渦度增大( βv > 0),因此其東側形成一個反氣旋環流,使颱風向偏北方向移動;相反,其西側的質點由北向南移動,即由地球自轉渦度大值區向地球自轉渦度小值區移動,地球自轉渦度減小(bβv > 0),因此其西側形成一個氣旋性環流,使颱風向偏西方向移動。
總的作用力,使得颱風有一個向西北方向移動的內力。內力一般主要在颱風初生成時起主要作用,颱風範圍愈大,風速愈強,內力愈大。根據測算,內力可導致颱風以3.7~7.4千米/時的速度向西北方向移動。
外力是颱風外圍環境流場對颱風渦旋的作用力,即副高外圍基本氣流所產生的引導力,是操縱颱風移動的主導作用力,颱風基本都是沿副高的邊緣移動。由於副高南側盛行偏東氣流,北側盛行副熱帶西風急流,風速較大,因此對於一個典型沿副高邊緣移動的颱風,其路徑一般呈拋物線形態。
副高的形狀、位置與強度變化一般與副高周圍天氣系統的相互作用有關,通常是西風帶、副熱帶和熱帶輻合帶三帶環流形勢相互作用的綜合調整結果,甚至與遙遠的南半球天氣系統活動也存在著密切的關係,因此颱風的實際移動路徑並非規律一致的,反而是複雜多樣的。
颱風來襲
風大雨急
請大家保護好自己和家人
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