臺風雨的形成

臺風雨的形成

　　臺風來臨通常會伴隨著強降雨，也就是臺風雨。那你知道臺風雨是怎么形成的嗎?下面小編整理了臺風雨的形成，一起來看一下。

　　臺風雨的形成

　　臺風雨，是降雨一種特殊的降雨形式，一般在臺風到來時發(fā)生。臺風的中心風力一般很大，最大可達12級以上!降雨的時間一般根據(jù)臺風移動的速度而定，短時間內(nèi)降雨強度非常大，而且伴有強烈的雷電大風。

　　臺風雨，是熱帶海洋上的風暴帶來的降雨。這種風暴是由異常強大的海洋濕熱氣團組成的，臺風經(jīng)過之處暴雨狂瀉，一次可達數(shù)百毫米，有時可達1000mm以上，極易造成災(zāi)害。稱為臺風雨。臺風不但帶來大風，而且相伴發(fā)生降水。臺風云系有一定規(guī)律，臺風中的降水分布在海洋上也很有規(guī)律，但是在臺風登陸后，由于地形摩擦作用，就不那么有規(guī)律了。風中有上升氣流的整個渦旋區(qū)，都有降水存在，但是以上升運動最強的云墻區(qū)降水量最大，臺風眼區(qū)氣流下沉，一般沒有降水。臺風區(qū)內(nèi)水汽充足，上升運動強烈，降水量常常很大，臺風到來，日降水量平均在800毫米以上，強度很大，多屬陣性。臺風登陸常常產(chǎn)生暴雨，少則200～300毫米，多則在1000以上。中國東南沿海，是臺風登陸的主要地區(qū)，臺風雨所占比重相當大。

　　臺風的同時會帶來暴雨，這與臺風的結(jié)構(gòu)和臺風維持的機理有關(guān)，臺風能夠維持是由于熱能轉(zhuǎn)換為動能，熱能來源于熱帶的溫度較高的洋面而蒸發(fā)的水汽，這一些水汽要釋放熱能必須進行相態(tài)變化，也就是從氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)水，釋放大量的能量轉(zhuǎn)換為動能，這動能又抽取更多的高溫水汽，水汽再釋放熱能，這樣就形成熱機。所以臺風就有大量的液態(tài)水釋放和降落形成暴雨。

　　臺風形成的原因

　　在海洋面溫度超過26℃以上的熱帶或副熱帶海洋上，由于近洋面氣溫高，大量空氣膨脹上升，使近洋面氣壓降低，外圍空氣源源不斷地補充流入上升去。受地轉(zhuǎn)偏向力的影響，流入的空氣旋轉(zhuǎn)起來。而上升空氣膨脹變冷，其中的水汽冷卻凝結(jié)形成水滴時，要放出熱量，又促使低層空氣不斷上升。這樣近洋面氣壓下降得更低，空氣旋轉(zhuǎn)得更加猛烈，最后形成了臺風。

　　從臺風結(jié)構(gòu)看到，如此巨大的龐然大物，其形成主要原因有四個：

　　一、要有廣闊的高溫、高濕的大氣。熱帶洋面上的底層大氣的溫度和濕度主要決定于海面水溫，臺風只能形成于海溫高于26℃-27℃的暖洋面上，而且在60米深度內(nèi)的海水水溫都要高于26℃-27℃

　　二、要有低層大氣向中心輻合、高層向外擴散的初始擾動。而且高層輻散必須超過低層輻合，才能維持足夠的上升氣流，低層擾動才能不斷加強

　　三、垂直方向風速不能相差太大，上下層空氣相對運動很小，才能使初始擾動中水汽凝結(jié)所釋放的潛熱能集中保存在臺風眼區(qū)的空氣柱中，形成并加強臺風暖中心結(jié)構(gòu)

　　四、要有足夠大的地轉(zhuǎn)偏向力作用，地球自轉(zhuǎn)作用有利于氣旋性漩渦的生成。地轉(zhuǎn)偏向力在赤道附近接近于零，向南北兩極增大，臺風基本發(fā)生在大約離赤道5個緯度以上的洋面上。

　　為什么臺風登陸后強度減弱而暴雨不減?

　　臺風登陸后深入內(nèi)陸，受到地面摩擦力的影響，風速逐漸減小，強度大大削弱。但這時往往會暴雨傾注，造成山洪暴發(fā)，沖毀水庫，淹沒田地等嚴重的洪水災(zāi)害。

　　以2008年在浙江沿海登陸的臺風云娜為例，8月12日晚8點登陸后，以每小時20公里左右的速度向西北方向移動，13日凌晨在穿過浙江中部時減弱為強熱帶風暴，上午減弱為熱帶風暴，并進入江西境內(nèi)。在江西北部共逗留22小時，14日上午移入湖南東北部、湖北東南部地區(qū)逐漸減弱成低氣壓。雖在北上西進的過程中強度減弱，但所經(jīng)之地都降了暴雨和大暴雨：浙江省累計雨量超過100毫米的站點有275個，其中超過200毫米的站點有79個，超過300毫米的站點有36個。高強度的降雨，造成樂清等地發(fā)生重大泥石流、山體滑坡;溫臺沿海平原水位暴漲，大面積農(nóng)田被淹等災(zāi)害;江西省贛北永修、贛東東鄉(xiāng)等四縣降雨量超過200毫米，全省大部分地區(qū)受此次降雨影響，旱情已大為緩解;湖北11個縣市降暴雨，過程累計雨量全省共有20個縣市超過50毫米，6個縣市雨量超過100毫米。

　　那么為什么臺風登陸后強度減弱而暴雨卻不減?我們知道，臺風是圍繞低氣壓中心猛烈旋轉(zhuǎn)的熱帶大氣旋渦，當它登陸后，受到粗糙不平的地面摩擦影響，風力便大大減小，中心氣壓迅速升高強度減弱。可是在高空，大風仍然圍繞著低氣壓中心吹刮著，來自海洋上高溫高濕的空氣仍然在上升和凝結(jié)，不斷制造出雨滴。如果潮濕空氣遇到大山，山的迎風坡還會迫使它加速上升和凝結(jié)，這樣以來那里的暴雨就更兇猛了。

　　有時還會有這樣的情況發(fā)生，即臺風登陸以后，已疲憊不堪，風力減小，中心移動緩慢，甚至老是在一個地方停滯徘徊。這樣，暴雨一連幾天幾夜的傾瀉在同一個地區(qū)，暴雨造成的災(zāi)情就更嚴重了。1975年8月河南省特大的暴雨，就是臺風登陸后的低壓中心一連幾天在那兒停滯所造成的。

　　什么是臺風？

　　臺風，也被稱為熱帶氣旋，是在熱帶海洋上形成并發(fā)展的一種強烈天氣現(xiàn)象。它們是氣象界最具破壞性的氣旋風暴之一。由于巨大的風力和暴雨，臺風常常造成沿海地區(qū)的重大災(zāi)害。

　　臺風是如何形成的？

　　臺風的形成過程可以分為幾個關(guān)鍵步驟。首先，海洋中的水溫必須達到26°C以上。這樣的溫暖水域提供了臺風形成所需的巨大能量。

　　接下來，一個初始的氣旋擾動在熱帶氣旋活動帶中誕生。這個擾動可以來自熱帶低壓或者季風槽等天氣系統(tǒng)。當這個擾動遇到適宜的大氣條件時，它就有可能演化成臺風。

　　水汽是臺風的燃料，而大氣中的水汽主要來自海洋表面的蒸發(fā)。當水溫升高時，水汽蒸發(fā)增加，為臺風提供了更多的能量。

　　另一個重要的因素是水平風切變。水平風切變指的是高空和地面之間的風向和風速變化。水平風切變較小有利于臺風的形成，因為它有助于將能量有效地輸送到臺風系統(tǒng)中。

　　最后，熱帶地區(qū)通常具有穩(wěn)定的環(huán)流環(huán)境，如季風環(huán)流和副熱帶高壓。這種穩(wěn)定的環(huán)流環(huán)境對于臺風的形成和發(fā)展非常有利。

　　為什么只有沿海地區(qū)才有臺風？

　　臺風之所以主要出現(xiàn)在沿海地區(qū)，是因為臺風需要大量的水汽和熱量來維持其強度和活動。沿海地區(qū)鄰近溫暖的海洋，為臺風形成所需的條件提供了保障。然而，位于陸地上的地區(qū)由于缺乏水汽和熱量的補充，很少會有臺風形成。

　　臺風形成條件

　　1、大范圍的暖海水

　　臺風可以說是一個“移動的熱能機器”。有人估算說，一個臺風的能量相當于好多顆原子彈的能量。

　　那它的能量哪里來呢？簡單點來說，來自于高海溫。

　　在低緯度的高海溫背景下，濕空氣上升時水汽凝結(jié)而釋放的巨大潛熱是能量之源。發(fā)生臺風的時候，海溫一般高于26.5℃。

　　1822號“山竹”大家還記得嗎？

　　“山竹”不遠萬里從太平洋深處一路西行，然后登陸江門時中心附近觀測到最大風速達45米每秒，這是14級風速，陸上絕少見到。

　　而它之所以這么強，是因為它經(jīng)過的海域海溫基本在30℃以上，高海溫為它的發(fā)展提供了充足能量，而這個長途跋涉的過程，也是它能量積聚成為超強臺風的過程。

　　2、一定的地轉(zhuǎn)偏向力

　　臺風喜歡暖海水，而赤道，想想也是很暖的，那么臺風會在赤道上出現(xiàn)嗎？

　　答案是：不能！

　　我們在臺風的定義中強調(diào)了它是一種“強烈氣旋性渦旋”。

　　下圖里面2013年的這只“海燕”，就這么瘋狂地邊旋轉(zhuǎn)，邊西行，給很多地區(qū)，尤其是菲律賓造成了巨大傷害，也因此臺風家族再無“海燕”，而被“白鹿”代替。

　　臺風是低壓，如果只考慮氣壓梯度力，是這樣的：

　　這是典型的直來直去，不帶拐彎的。那怎么才能轉(zhuǎn)圈呢？靠的是一個重要的“力”：科氏力。

　　還記得高中時常問的河道問題嗎？比如：北半球自西向東的河流，哪岸侵蝕厲害？

　　這個問題考慮的力就是“科氏力”，也稱作地轉(zhuǎn)偏向力。

　　在北半球，地轉(zhuǎn)偏向力指向運動方向的右側(cè)，南半球，地轉(zhuǎn)偏向力指向運動方向的左側(cè)。

　　再回到臺風問題上，剛剛說如果只考慮氣壓梯度力，那么是典型的直來直去，而考慮了地轉(zhuǎn)偏向力后，就從直來直去變成了這樣：

　　轉(zhuǎn)！起！來！了！

　　當然更嚴格地說，除了氣壓梯度力，地轉(zhuǎn)偏向力，實際上還存在摩擦力，以及轉(zhuǎn)起來之后還有一個“慣性離心力”，最終才有了臺風旋轉(zhuǎn)的真實樣子。然而不得不說，地轉(zhuǎn)偏向力是臺風起轉(zhuǎn)的關(guān)鍵力。

　　所以，赤道上為什么沒有臺風？因為赤道上沒有地轉(zhuǎn)偏向力啊，直來直去就還是直來直去。

　　臺風也很少在南北緯5°以內(nèi)的近赤道地區(qū)生成。（小Tips：近赤道的臺風，有兩個很近的，一個是0.7°N附近生成的Agni，一個1.5°N附近生成的Vamei）

　　3、熱帶擾動

　　在臺風形成之前，一般我們都可以清楚從云圖上看到一些熱帶擾動“云團”，這些擾動我們還通常稱之為“臺風胚胎”。

　　比如1916號“琵琶”在生成之前，在海洋上就有這樣的三個擾動：

　　廣義的熱帶擾動通常包括熱帶輻合帶，東風波等。

　　熱帶輻合帶包括季風輻合帶和信風輻合帶。西北太平洋上的很多臺風是在季風輻合帶，也就是季風槽上生成的。

　　簡單點說，在北半球夏季，氣流從南半球越過赤道到達北半球后，受到地轉(zhuǎn)偏向力的作用逐漸轉(zhuǎn)為西南風，西南風與東北信風在赤道以北相遇，就使得熱帶輻合帶偏離赤道了，這樣的赤道輻合帶還稱作是“靜風帶”。

　　季風槽上由于氣流的輻合，且偏離赤道有地轉(zhuǎn)偏向力的作用，通常會生成一串逆時針旋轉(zhuǎn)的氣流漩渦，就是臺風胚胎。

　　暖洋面提供了充沛的水汽，擾動使得水汽輻合上升，凝結(jié)潛熱釋放，地轉(zhuǎn)偏向力使它轉(zhuǎn)動，這樣就能形成臺風了嗎？

　　還差一個很重要的條件。

　　4、弱的垂直風切變

　　什么是弱的垂直風切變？用通俗點的話說，就是高低空之間的風差別要小。

　　有了熱帶擾動后，假設(shè)高低空之間的風向風速差別很小，那么上下空氣柱的行動一致，能量更加容易積聚。

　　假設(shè)低層風小，上層風卻很大，或者方向不一致，那么能量就會被“吹散”，從而熱帶擾動就止步于擾動，無法形成臺風了。

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