颱風科普

台风科普

概述

颱風(typhoon)是發生在西北太平洋和南海海域的強熱帶氣旋(風速超過32.6米/秒)。在大西洋或北太平洋東部的強熱帶氣旋稱為颶風,也就是說在中國、菲律賓、日本一帶叫颱風,在美國一帶則稱颶風。

為了便於應用和對外服務,有時把熱帶風暴、強熱帶風暴、颱風、強颱風和超強颱風統稱為“颱風”。如“颱風編號”、“颱風命名”、“颱風預警”、“颱風年鑑”、“颱風結構”、“颱風路徑”、“颱風形成”、“颱風災害”等等。

颱風是暖中心的低氣壓系統,水平分佈近圓形,半徑約幾百公里,垂直範圍可從地面伸展到對流層上部。地面中心氣壓低是颱風的重要特徵,一般當地面中心氣壓低到990hPa時或以下時形成颱風。從颱風外圍到中心,存在著較大的氣壓梯度和很強的氣旋性輻合流場;在距中心數十公里處,風力達到最大,並伴有暴雨和巨浪;但在近中心附近的小範圍內,氣壓梯度很小,風息、雨止、浪消,出現了強熱帶氣旋特有的颱風眼景象。大多數會風發生在夏秋季節,絕大多數影響我國的颱風也出現在這兩個季節。其它季節亦可有少數颱風在熱帶海洋上形成,但其活動範圍一般只在緯度較低的地區。

颱風是我國主要的災害性天氣之一。

我國颱風名詞含義變更情況

中國氣象局1989年以前規定:中心附近地面最大風力達8-11級(17.2-32.6米/秒)的熱帶氣旋為颱風,最大風力12級或以上(風速超過32.6米/秒)的熱帶氣旋為強颱風。前者分別相當於世界氣象組織分類中的熱帶風暴和強熱帶風暴。

1989年元月起,我國颱風的標準改為與世界氣象組織的標準相一致,中心風力達6-7級的稱為熱帶低壓;8-9級的稱為熱帶風暴;10-11級的稱為強熱帶風暴,中心風力達到12級(32.7米/秒)及12級以上的才稱為颱風。

2006年6月,我國發布《熱帶氣旋等級》國家標準,即熱帶低壓、熱帶風暴、強熱帶風暴、颱風、強颱風和超強颱風六個等級。具體標準:

熱帶氣旋底層中心附近最大風速達到10.8m/s-17.1m/s(風力6-7級)為熱帶低壓;達到17.2m/s-24.4m/s(風力8-9級)為熱帶風暴;達到24.5m/s-32.6m/s(風力10-11級)為強熱帶風暴;達到32.7m/s-41.4m/s(風力12-13級)為颱風,達到41.5m/s-50.9m/s(風力14-15級)為強颱風;達到或超過51.0m/s(風力16級或以上)為超強颱風。

這個標準把颱風(中心風力12級或以上)又分為:颱風、強颱風和超強颱風3個等級。

名詞由來

“颱風”一詞的由來:《科技術語研究》2006年第8卷第2期刊登了王存忠《颱風名詞探源及其命名原則》一文。文中論及“颱風一詞的歷史沿革”,作者認為:在古代,人們把颱風叫颶風,到了明末清初才開始使用“飈風”(1956年,飈風簡化為颱風)這一名稱,颶風的意義就轉為寒潮大風或非颱風性大風的統稱。關於“颱風”的來歷,有兩類說法。第一類是“轉音說”,包括三種:一是由廣東話“大風”演變而來;二是由閩南話“風篩”演變而來;三是荷蘭人佔領臺灣期間根據希臘史詩《神權史》中的人物泰豐Typhoon而命名。第二類是“源地說”,也就是根據颱風的來源地賦予其名稱。由於臺灣位於太平洋和南海大部分颱風北上的路徑要衝,很多臺風是穿過臺灣海峽進入大陸的。從大陸方向上看,這種風暴是來自臺灣,稱其為颱風就是很自然的事了。由於漢字的表意性,就從臺音加風字形成臺字。

颱風,英文叫typhoon,希臘語、阿拉伯語叫tufan,發音都和中文特別相似,在阿拉伯語和英語中都是風神的意思。

颱風一詞源自希臘神話中大地之母蓋亞之子Typhon,它是一頭長著一百個龍頭的魔物,傳說這頭魔物的孩子們就是可怕的大風。後來,這個字詞傳入中國,與廣東話ToiFung融合在一起,就成為Typhoon一詞了。

颱風形成

1)形成機制

熱帶海面受太陽直射而使海水溫度升高,海水蒸發提供了充足的水汽。而水汽在抬升中發生凝結,釋放大量潛熱,促使對流運動的進一步發展,令海平面處氣壓下降,造成周圍的暖溼空氣流入補充,然後再抬升。如此循環,形成正反饋,即第二類條件不穩定(CISK)機制。在條件合適的廣闊海面上,循環的影響範圍將不斷擴大,可達數百至上千公里。

由於地球由西向東高速自轉,致使氣流柱和地球表面產生摩擦,由於越接近赤道摩擦力越強,這就引導氣流柱逆時針旋轉(南半球系順時針旋轉),由於地球自轉的速度快而氣流柱跟不上地球自轉的速度而形成感覺上的西行,這就形成我們現在說的颱風和颱風路徑。

2)形成條件

在海洋麵溫度超過26℃以上的熱帶或副熱帶海洋上,由於近洋麵氣溫高,大量空氣膨脹上升,使近洋麵氣壓降低,外圍空氣源源不斷地補充流入上升去。受地轉偏向力的影響,流入的空氣旋轉起來。而上升空氣膨脹變冷,其中的水汽冷卻凝結形成水滴時,要放出熱量,又促使低層空氣不斷上升。這樣近洋麵氣壓下降得更低,空氣旋轉得更加猛烈,最後形成了颱風。

從颱風結構看到,如此巨大的龐然大物,其產生必須具備特有的條件:

一、要有廣闊的高溫、高溼的大氣。熱帶洋麵上的底層大氣的溫度和溼度主要決定於海面水溫,颱風只能形成於海溫高於26℃-27℃的暖洋麵上,而且在60米深度內的海水水溫都要高於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所釋放的潛熱能集中保存在臺風眼區的空氣柱中,形成並加強颱風暖中心結構;

四、要有足夠大的地轉偏向力作用,地球自轉作用有利於氣旋性渦旋的生成。地轉偏向力在赤道附近接近於零,向南北兩極增大,颱風基本發生在大約離赤道5個緯度以上的洋麵上。

颱風結構

颱風形成後,一般會移出源地並經過發展、成熟、減弱和消亡的演變過程。一個發展成熟的颱風,氣旋半徑一般為500km~1000km,高度可達15km~20km,颱風由外圍區、最大風速區和颱風眼三部分組成。

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颱風結構

外圍區的風速從外向內增加,有螺旋狀雲帶和陣性降水;最強烈的降水產生在最大風速區,平均寬8km~19km,它與颱風眼之間有環形雲牆;颱風眼位於颱風中心區,呈圓形或橢圓形,直徑約10km~70km不等,平均約45km。颱風眼區的風速、氣壓均為最低,天氣表現為無風、少雲和乾暖。隨著颱風的加強,颱風眼會逐漸縮小、變圓。而弱颱風、以及發展初期的颱風,在衛星雲圖上常無颱風眼(但是有時會出現低空颱風眼)。

颱風源地

颱風形成的源地指熱帶低壓發展成颱風的地區。大多數颱風形成的源地在北緯5度至30度之間,臺灣省和菲律賓以東,東經160度以西的廣闊洋麵上。其平均緯度隨副熱帶高壓的位置變化而變。5月以前,絕大多數颱風形成源地在北緯15度以南;以後逐漸向北移,8月達到最北,多數位於北緯15度至25度之間,9月以後逐漸向南移,11一12月由風形成的源地很少超過北緯18度。

另外,在南海中部和北部以及東經160度以東的太平洋上,每年也都有一定數量的颱風形成。

西北太平洋颱風路徑

颱風移動的方向和速度取決於作用於颱風的動力。動力分內力和外力兩種。內力是颱風範圍內因南北緯度差距所造成的地轉偏向力差異引起的向北和向西的合力,颱風範圍愈大,風速愈強,內力愈大。外力是颱風外圍環境流場對臺風渦旋的作用力,即北半球副熱帶高壓南側基本氣流東風帶的引導力。內力主要在臺風初生成時起作用,外力則是操縱檯風移動的主導作用力,因而颱風基本上自東向西移動。

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颱風路徑

基本路徑

由於副熱帶高壓的形狀、位置、強度變化以及其它因素的影響,致颱風移動路徑的規律並非一致,而且變得多種多樣。西北太平洋西部地區颱風路徑基本路徑大體有以下3中類型:

(1)西進型:颱風自菲律賓以東一直向西移動,經過南海最後在中國海南島、廣西或越南北部地區登陸,這種路線多發生在北半球冬、春兩季。當時北半球副高偏南,所以颱風生成緯度較低,路徑偏南,一般只在北緯16度以南進入南海,最後在越南登陸,波及泰、柬、緬等國。甚至進入孟加拉灣。

(2)登陸型:颱風向西北方向移動,先在臺灣島登陸,然後穿過臺灣海峽,在中國廣東、福建、浙江沿海再次登陸,並逐漸減弱為熱帶低壓。這類颱風對中國的影響最大。

(3)拋物線型:颱風先向西北方向移動,當接近中國東部沿海地區時,不登陸而轉向東北,向日本附近轉去,路徑呈拋物線形狀,這種路徑多發生在5-6月和9-11月。最終大多變性為溫帶氣旋。

異常路徑

部份熱帶氣旋因外圍引導氣流不明,或受另一熱帶氣旋影響(如藤原效應),路徑出現打轉、停滯等。

當颱風所處的環境形勢變化很快,或是海上有多個颱風相互影響時,颱風的移動路徑會變得比較怪異,這就像陀螺在旋轉時受到外力的影響,中心將作一氣旋式圓弧運動。當這種運動正好和原運動的方向相反時,就會導致颱風的停滯和打轉,如果所受到的外力作用不平衡,便會左右搖擺,像一條運動的蛇一樣。這樣的移動路徑很複雜,也更難以預測,所以更容易成災。如發生在2001年的颱風“百合”,其移動路徑就是一種特殊路徑,生成以後,就像一條蛇緩慢地在臺灣的北部海面原地轉了一圈半後,在臺灣宜蘭附近登陸,肆虐了44個小時又竄到臺灣海峽,最後在潮陽、惠來再次登陸,給當地帶來了嚴重的災害和極大的損失。其怪異路徑給人們留下深刻的印象。

颱風登陸的預兆

在臺風將到的前2、3天,可以由若干現象來研判颱風正逐漸接近中,茲說明如下:

(1)高雲出現:在臺風最外緣是捲雲,白色羽毛狀或馬尾狀甚高之雲,當此種雲在某方向出現,並漸漸增厚而成為較密之卷層雲,此時即顯示可能有一臺風正漸漸接近。

(2)雷雨停止:臺灣夏季,山地及盆地區域每日下午常有雷雨發生,如雷雨突然停止,即表示可能有颱風接近中。

(3)能見度良好:颱風來臨前2、3天,能見度轉好,遠處山樹皆能清晰可見。

(4)海、陸風不明顯:平時日間風自海上吹向陸地,夜間自陸地吹向海上,稱為海風與陸風,但在臺風將來臨前數日,此現象便不明顯。

(5)長浪:臺灣近海,因夏季風力溫和,海浪亦較平穩,但遠處有颱風時,波浪將趨洶湧,漸次傳至臺灣沿海,而有長浪現象。東部沿海一帶居民,都有此種經驗。

(6)海鳴:颱風漸接近,長浪亦漸大漸高且撞擊海岸山崖發出吼聲,東部沿岸亦常可聞,之後約3小時後颱風就會來臨。

(7)驟雨忽停忽落:當高雲出現後,雲層漸密漸低,常有驟雨忽落忽停,這也是颱風接近的預兆。

(8)風向轉變:臺灣夏季常吹西南風,也較和緩,但如轉變為東北風時,即表示颱風已漸接近,並已開始受到颱風邊緣的影響,此後風速並將逐漸增強。

(9)特殊晚霞:颱風來襲前1、2日,當日落時,常在西方地平線下發出數條放射狀紅藍相間的美麗光芒,發射至天頂再收歛於東方與太陽對稱之處,此種現象稱為反暮光。

(10)氣壓降低:根據以上諸現象,如果再發現氣壓逐漸降低,顯示將進入颱風邊緣了。

颱風編號

颱風編號是標記和識別颱風的方法之一。我國從1959年起開始對每年發生或進入赤道以北、140度經線以西的太平洋、和南海海域的近中心最大風力大於或等於8級的熱帶氣旋(熱帶風暴及以上強度)每年按其出現的先後順序進行編號。70年代後期以來,編號範圍擴大為東經150度以西。目前編號範圍擴大為東經180度以西。

颱風編號也就是較強熱帶氣旋的編號(不含熱帶低壓和擾動)。人們之所以要對熱帶氣旋進行編號,一方面是因為一個熱帶氣旋常持續一週以上,在大洋上同時可能出現幾個熱帶氣旋,有了序號,就不會混淆;另一方面是由於對熱帶氣旋的命名、定義、分類方法以及對中心位置的測定,因不同國家、不同方法互有差異,即使同一個國家,在不同的氣象臺之間也不完全一樣,因而,常常引起各種誤會,造成了使用上的混亂。

近海的熱帶氣旋,當其雲系結構和環流清楚時,只要獲得中心附近的最大平均風力為7級及以上的報告,也進行編號。編號由四位數碼組成。前兩位表示年份,後兩位是當年風暴級以上熱帶氣旋的序號。如2003年第13號颱風“杜鵑”,其編號為0313,表示的就是在2003年發生的第13個風暴級以上熱帶氣旋。當熱帶氣旋衰減為熱帶低壓、或變性為溫帶氣旋時則停止對其編號。

颱風防抗

加強颱風的監測和預報,是減輕颱風災害的重要的措施。對臺風的探測主要是利用氣象衛星。在衛星雲圖上,能清晰地看見颱風的存在和大小。利用氣象衛星資料,可以確定颱風中心的位置,估計颱風強度,監測颱風移動方向和速度,以及狂風暴雨出現的地區等,對防止和減輕颱風災害起著關鍵作用。當颱風到達近海時,還可用雷達監測颱風動向。建立城市的預警系統,提高應急能力,建立應急響應機制。還有氣象臺的預報員,根據所得到的各種資料,分析颱風的動向,登陸的地點和時間,及時發佈颱風預警,通過電視,廣播等媒介為公眾服務,讓沿海漁船及時避風回港,同時為各級政府提供決策依據,發佈颱風預報或緊報是減輕颱風災害的重要措施。

登陸定義

颱風登陸的定義,是“颱風中心整體移動到陸地上”。也就是說,颱風中心在什麼地點登陸,就稱“颱風在某地登陸”。

因為颱風不一定有颱風眼,所以說颱風眼到達陸地的說法是不準確的。


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