臺風的生命周期與結構
臺風的生命周期與結構
臺風的成因是地面溫度高,氣流上升,海面風和水蒸氣由于比重大,沿地面補充地面空氣,海面溫度低吸收地面上升的空氣、水蒸氣補充空間,以下是由學習啦小編整理關于臺風是如何形成的的內容,希望大家喜歡!
臺風的形成原因
臺風發(fā)源于熱帶海面,那里溫度高,大量的海水被蒸發(fā)到了空中,形成一個低氣壓中心。隨著氣壓的變化和地球自身的運動,流入的空氣也旋轉起來,形成一個逆時針旋轉的空氣漩渦,這就是熱帶氣旋。只要氣溫不下降,這個熱帶氣旋就會越來越強大,最后形成了臺風。
臺風的源地
臺風源地,指經常發(fā)生臺風的海區(qū),全球臺風主要發(fā)生于8個海區(qū)。其中北半球有北太平洋西部和東部、北大西洋西部、孟加拉灣和阿拉伯海5個海區(qū),而南半球有南太平洋西部、南印度洋西部和東部3個海區(qū)。從每年臺風發(fā)生數及其占全球臺風總數的百分率的區(qū)域分布圖中可以看到,全球每年平均可發(fā)生62個臺風,大洋西部發(fā)生的臺風比大洋東部發(fā)生的臺風多得多。其中以西北太平洋海區(qū)為最多(占36%以上),而南大西洋和東南太平洋至今尚未發(fā)現(xiàn)有臺風生成。西北太平洋臺風的源地又分三個相對集中區(qū):菲律賓以東的洋面、關島附近洋面和南海中部。在南海形成的臺風,對我國華南一帶影響重大。
臺風大多數發(fā)生在南、北緯度的5°~20°,尤其是在10°~20°占到了總數的65%。而在20°以外的較高緯度發(fā)生的臺風只占13%,發(fā)生在5°以內赤道附近的臺風極少,但偶爾還是有的,如福建省氣象臺就發(fā)現(xiàn)1970~1971這兩年中,西北太平洋共有3個臺風發(fā)生在5°N以南區(qū)域。據近十多年來衛(wèi)星資料的分析,發(fā)展成臺風的擾動云團,在幾天前即可發(fā)現(xiàn),所以實際上擾動的初始位置比以前發(fā)現(xiàn)的位置偏東。如北大西洋上,以前認為發(fā)展成臺風的初始擾動大多數產生在大洋的中部,而有人根據云圖分析,認為每年有三分之二臺風的擾動起源于非洲大陸。這些擾動一般表現(xiàn)為倒V形或旋渦狀云型,它們沿東風氣流向西移動,到達北大西洋中部和加勒比海時,便發(fā)展成臺風。北太平洋西部和南海臺風的初始擾動位置,也要比以前發(fā)現(xiàn)的位置偏東。
臺風的結構
臺風是一個強大而具破壞力的氣旋性漩渦,發(fā)展成熟的臺風,其底層按輻合氣流速度大小分為三個區(qū)域:①外圈,又稱為大風區(qū)。自臺風邊緣到渦旋區(qū)外緣,半徑約200~300km,其主要特點是風速向中心急增,風力可達6級以上;②中圈,又稱渦旋區(qū)。從大風區(qū)邊緣到臺風眼壁,半徑約在100km,是臺風中對流和風、雨最強烈區(qū)域,破壞力最大;③內圈,又稱臺風眼區(qū)。半徑約5~30km。多呈圓形,風速迅速減小或靜風。
臺風內各種氣象要素和天氣現(xiàn)象的水平分布可以分為外層區(qū)(包括外云帶和內云帶)、云墻區(qū)和臺風眼區(qū)三個區(qū)域;鉛直方向可以分為低空流入層(大約在1公里以下)、高空流出層(大致在10公里以上)和中間上升氣流層(1公里到10公里附近)三個層次(圖1臺風結構示意圖)。在臺風外圍的低層,有數支同臺風區(qū)等壓線的螺旋狀氣流卷入臺風區(qū),輻合上升,促使對流云系發(fā)展,形成臺風外層區(qū)的外云帶和內云帶;相應云系有數條螺旋狀雨帶。卷入氣流越向臺風內部旋進,切向風速也越來越大,在離臺風中心的一定距離處,氣流不再旋進,于是大量的潮濕空氣被迫強烈上升,形成環(huán)繞中心的高聳云墻,組成云墻的積雨云頂可高達19公里,這就是云墻區(qū)。
臺風中最大風速發(fā)生在云墻的內側,最大暴雨發(fā)生在云墻區(qū),所以云墻區(qū)是最容易形成災害的狂風暴雨區(qū)。當云墻區(qū)的上升氣流到達高空后,由于氣壓梯度的減弱,大量空氣被迫外拋,形成流出層,而小部分空氣向內流入臺風中心并下沉,造成晴朗的臺風中心,即臺風眼區(qū)。臺風眼半徑約在10~70公里之間,平均約25公里。云墻區(qū)的潛熱釋放增溫和臺風眼區(qū)的下沉增溫,使臺風成為一個暖心的低壓系統(tǒng)。
臺風在低層主要是流向低壓的流入氣流。由于角動量平衡,在內區(qū)可產生很強的風速,在高層是反氣旋的流出氣流。上下層環(huán)流之間通過強上升運動聯(lián)系起來,這是臺風環(huán)流的主要特征。臺風中最暖的溫度是由下沉運動造成的,它出現(xiàn)在眼壁內邊緣以內,這里有最強的下沉運動。在臺風低層最大風速半徑處,輻合最強,最大風速值半徑的大小隨高度變化甚小,并處于眼壁之中。
臺風的生命周期
孕育階段
經過太陽一天的照射,海面上形成了強盛的積雨云,這些積雨云里的熱空氣上升,周圍較冷空氣源源不絕的補充進來,再次遇熱上升,如此循環(huán),使得上方的空氣熱,下方空氣冷,上方的熱空氣里的水汽蒸發(fā)擴大了云帶范圍,云帶的擴大使得這種運動更加劇烈。經過不斷擴大的云團受到地轉偏向力影響,逆時針旋轉起來(在南半球是順時針),形成熱帶氣旋,熱帶氣旋里旋轉的空氣產生的離心力把空氣都往外甩,中心的空氣越來越稀薄,空氣壓力不斷變小,形成了熱帶低壓—臺風初始階段。
發(fā)展(增強)階段
因為熱帶低壓中心氣壓比外界低,所以周圍空氣涌向熱帶低壓,遇熱上升,供給了熱帶低壓較多的能量,超過輸出能量,此時,熱帶低壓里空氣旋轉更厲害,中心最大風力升高,中心氣壓進一步降低。等到中心附近最大風力達到一定標準時,就會提升到更高的一個級別,熱帶低壓提升到熱帶風暴,再提升到強熱帶風暴、臺風,有時能提升到強臺風甚至超強臺風,這要看能量輸入與輸出比決定,輸入能量大于輸出能量,臺風就會增強,反之就會減弱。
成熟階段
臺風經過漫長的發(fā)展之路,變得強大,具有了造成災害的能力,如果這時登陸,就會造成重大損失。
消亡階段
臺風消亡路徑有兩個,第一個是:臺風登陸陸地后,受到地面摩擦和能量供應不足的共同影響,臺風會迅速減弱消亡,消亡之后的殘留云系可以給某地帶來長時間強降雨。第二個是:臺風在東海北部轉向,登陸韓國或穿過朝鮮海峽之后,在日本海變性為溫帶氣旋,變性為溫帶氣旋后,消亡較慢。
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