作者 / 李永平(中国气象局上海台风研究所)、许映龙(国家气象中心)
7月28日,台风“杜苏芮”登陆福建晋江,猛烈暴雨席卷南北多省。当地居民:太恐怖了!感觉整栋楼都在晃。中央气象台表示,“杜苏芮”将北上,京津冀等地需警惕极端降雨影响。
每年夏秋之际天气预报经常播出台风消息和台风警报,卫星云图上显示一个巨大涡旋缓缓地从海上向陆地逼近。台风是怎样“炼”成的,为什么台风都从海上来呢?一起来看看。
台风是怎样“炼”成的
台风(亦称飓风)是对太平洋热带洋面上一种强烈气旋的俗称,学名叫“热带气旋”,在北半球呈逆时针旋转,南半球呈顺时针旋转。台风只能形成于海上,是因为高温、高湿的热带洋面为台风的生成造了有利的气象条件——通常海温需要超过26℃以上。海洋表面温度越高,海水蒸发就越快,大量的暖湿空气受热膨胀就会上升,在空中冷却凝结形成水滴时会释放出大量热量,由于暖空气密度比周边的空气要低,海面气压变得比周边的低,与水往低处流的道理类似,周边气压较高处的海面空气会源源不断地补充流入气压较低的台风生成区域,在流入过程中受地转偏向力的影响空气会旋转起来。随着热量的不断积聚,空气的旋转变得越来越快,最后形成台风。
像在流动江河中随水流快速移动的旋涡一样,台风一边绕自己的中心急速旋转,一边随周围大气向前移动。引导台风从海上往西移动的气流主要与一种称为副热带高压(简称副高)的大气系统有关。顾名思义,北半球的副高是指横跨在热带以北副热带区域上空的高气压天气系统,它呈东西方向扁平状分布,空间尺度达1万千米左右,远大于1000千米左右的台风。与台风旋转方向相反,副高呈顺时针旋转,因此南侧盛行偏东气流,恰好引导南面的台风西行,并影响中国沿海。
台风“合体”是种什么景象?
副高有时会出现突然跳跃、西伸或东缩、断裂等情况,这时引导气流也会出现突然的变化,使台风的移动偏离原来的路线,出现原地打转、转向、停滞、加速、减速等异常现象。另外,洋面上有时候同时存在多个台风,当其中2个台风靠得比较近时,会出现互旋现象,或者合并成一个台风。但总体上热带洋面上台风都是往西-西北方向移动的。
但如果切断提供给台风的水汽来源,那么驱动台风旋转的能量就会减少,这也就是为什么台风登陆以后都会减弱与消亡的原因。
内外力“兼修”的台风
内力是由地球自转造成的地转偏向力产生的。在北半球,台风是一个逆时针旋转的涡旋,其东侧的质点由南向北移动,即由地球自转涡度小值区向地球自转涡度大值区移动,由于地球自转涡度增大( βv > 0),因此其东侧形成一个反气旋环流,使台风向偏北方向移动;相反,其西侧的质点由北向南移动,即由地球自转涡度大值区向地球自转涡度小值区移动,地球自转涡度减小(bβv > 0),因此其西侧形成一个气旋性环流,使台风向偏西方向移动。
总的作用力,使得台风有一个向西北方向移动的内力。内力一般主要在台风初生成时起主要作用,台风范围愈大,风速愈强,内力愈大。根据测算,内力可导致台风以3.7~7.4千米/时的速度向西北方向移动。
外力是台风外围环境流场对台风涡旋的作用力,即副高外围基本气流所产生的引导力,是操纵台风移动的主导作用力,台风基本都是沿副高的边缘移动。由于副高南侧盛行偏东气流,北侧盛行副热带西风急流,风速较大,因此对于一个典型沿副高边缘移动的台风,其路径一般呈抛物线形态。
副高的形状、位置与强度变化一般与副高周围天气系统的相互作用有关,通常是西风带、副热带和热带辐合带三带环流形势相互作用的综合调整结果,甚至与遥远的南半球天气系统活动也存在着密切的关系,因此台风的实际移动路径并非规律一致的,反而是复杂多样的。
台风来袭
风大雨急
请大家保护好自己和家人
本文综合自《知识就是力量》杂志,有删改,原创作品转载请注明来源。