科学认识热带气旋及飓风
科学认识热带气旋及飓风
飓风和台风都是指风速达到33米/秒以上的热带气旋,只是因发生的地域不同,才有了不同名称。生成于西北太平洋和我国南海的强烈热带气旋被称为“台风”;生成于大西洋、加勒比海以及北太平洋东部的则称“飓风”;而生成于印度洋、阿拉伯海、孟加拉湾的则称为“旋风”。飓风在一天之内就能释放出惊人的能量。飓风与龙卷风也不能混淆。后者的时间很短暂,属于瞬间爆发,最长也不超过数小时。此外,龙卷风一般是伴随着飓风而产生。龙卷风最大的特征在于它出现时,往往有一个或数个如同“大象鼻子”样的漏斗状云柱,同时伴随狂风暴雨、雷电或冰雹。龙卷风经过水面时,能吸水上升形成水柱,然后同云相接,俗称“龙取水”。经过陆地时,常会卷倒房屋,甚至把人吸卷到空中。
热带气旋(英文名称:tropicalcyclone)发生在热带或副热带洋面上,具有有组织的对流和确定气旋性环流的非锋面性涡旋的统称。包括热带低压、热带风暴、强热带风暴、台风(强台风和超强台风)的统称。
热带气旋
热带气旋是发生在热带或副热带洋面上的低压涡旋,是一种强大而深厚的热带天气系统。热带气旋通常在热带地区离赤道平均3-5个纬度外的海面(如西北太平洋,北大西洋,印度洋)上形成,其移动主要受到科氏力及其它大尺度天气系统所影响,最终在海上消散、或者变性为温带气旋,或在登陆陆地后消散。登陆陆地的热带气旋会带来严重的财产和人员伤亡,是自然灾害的一种。不过热带气旋亦是大气循环其中一个组成部分,能够将热能及地球自转的角动量由赤道地区带往较高纬度;另外,也可为长时间干旱的沿海地区带来丰沛的雨水。
不同的地区习惯上对热带气旋有不同的称呼。西太平洋沿岸的中国、台湾、日本、越南、菲律宾等地,习惯上称当地的热带气旋为台风。而大西洋则习惯称当地的热带气旋为飓风。其它地方对热带气旋亦有不同称呼,在澳大利亚,被称为“威力-威力”。在气象学上,则只有风速达到某一程度的热带气旋才会被冠以“台风”、“飓风”等名字。
热带气旋形成的因素包括一个预先存在的天气扰动、高水温、湿润的空气和在高空中相对较低的风速。如果适合的环境持续,使热带气旋正反馈的机制藉著大量的能量吸收被启动,热带气旋就可能形成。
生成的条件
热带气旋是一个由云、风和雷暴组成的巨型的旋转系统,它的基本能量来源是在高空水汽冷凝时汽化热的释放。所以,热带气旋可以被视为由地球的自转和引力支持的一个巨型的热力发动机,另一方面,热带气旋也可被看成一种特别的中尺度对流复合体,不断在广阔的暖湿气流来源上发展。因为当水冷凝时有一小部分释放出来的能量被转化为动能,水的冷凝是热带气旋附近高风速的原因。高风速和其导致的低气压令蒸发增加,继而使更多的水汽冷凝。大部分释放出的能量驱动上升气流,使风暴云层的高度上升,进一步加快冷凝。
热带气旋的生成和发展需要海温、大气环流和大气层三方面的因素结合。热带气旋的能量来自水蒸气凝固时放出的潜热。一般认为热带气旋的生成须具备6个条件,⑴水的表面温度不低于摄氏26.5°,且水深不少于50米。这个温度的海水造成上层大气足够的不稳定,因而能维持对流和雷暴。⑵大气温度随高度迅速降低。这容许潜热被释放,而这些潜热是热带气旋的能量来源。⑶潮湿的空气,尤其在对流层的中下层。大气湿润有利于天气扰动的形成。⑷需在离赤道超过五个纬度的地区生成,否则科里奥利力(地转偏向力)的强度不足以使吹向低压中心的风偏转并围绕其转动,环流中心便不能形成。⑸不强的垂直风切变变,如果垂直风切变变过强,热带气旋对流的发展会被阻碍,使其正反馈机制未能启动。⑹一个预先存在的且拥有环流及低压中心的天气扰动。中对流层的大气不能太干燥,相对湿度必须大于40~50%。