臺風(fēng)路徑實時發(fā)布系統(tǒng)
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臺風(fēng)(英語:Typhoon)是赤道以北,日界線以西,亞洲太平洋國家或地區(qū)對熱帶氣旋的一個分級。在氣象學(xué)上,按世界氣象組織定義,熱帶氣旋中心持續(xù)風(fēng)速達(dá)到12級(即64節(jié)或以上、每秒32.7米或以上,又或者每小時118公里或以上)稱為颶風(fēng)(Hurricane)或其他在地近義字。西北太平洋地區(qū)采用之近義字乃臺風(fēng)。世界氣象組織及日本氣象廳均以此為熱帶氣旋的最高級別,但部分氣象部門會按需要而設(shè)立更高級別,如中國中央氣象臺及HongKong's天文臺之強臺風(fēng)、超強臺風(fēng),TaiWan中央氣象局之強烈臺風(fēng),以及美國聯(lián)合臺風(fēng)警報中心的超級臺風(fēng)。
廣義上而言,“臺風(fēng)”這個詞并非一種熱帶氣旋強度。在TaiWan、日本等地,將中心持續(xù)風(fēng)速每秒17.2米或以上的熱帶氣旋(包括世界氣象組織定義中的熱帶風(fēng)暴、強熱帶風(fēng)暴和臺風(fēng))均稱臺風(fēng)。在非正式場合,“臺風(fēng)”甚至直接泛指熱帶氣旋本身。當(dāng)西北太平洋的熱帶氣旋達(dá)到熱帶風(fēng)暴的強度,區(qū)域?qū)X?zé)氣象中心(RSMC)日本氣象廳會對其編號及命名,名稱由世界氣象組織臺風(fēng)委員會的14個國家和地區(qū)提供。
據(jù)美國海軍的聯(lián)合臺風(fēng)警報中心統(tǒng)計,1959年至2004年間西北太平洋及南海海域的臺風(fēng)發(fā)生的個數(shù)與月份,平均每年有26.5個臺風(fēng)生成,出現(xiàn)最多臺風(fēng)的月份是8月,其次是7月和9月。科學(xué)家曾估算,一個中等強度的臺風(fēng)所釋放的能量相當(dāng)于上百個氫彈、或10億噸黃色炸藥所釋放能量的總和。
臺風(fēng)源地
臺風(fēng)源地,指經(jīng)常發(fā)生臺風(fēng)的海區(qū),全球臺風(fēng)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(fēng)發(fā)生數(shù)及其占全球臺風(fēng)總數(shù)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(fēng),大洋西部發(fā)生的臺風(fēng)比大洋東部發(fā)生的臺風(fēng)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(fēng)生成。西北太平洋臺風(fēng)的源地又分三個相對集中區(qū):菲律賓以東的洋面、關(guān)島附近洋面和南海中部。在南海形成的臺風(fēng),對我國華南一帶影響重大。
臺風(fēng)大多數(shù)發(fā)生在南、北緯度的5°~20°,尤其是在10°~20°占到了總數(shù)的65%。而在20°以外的較高緯度發(fā)生的臺風(fēng)只占13%,發(fā)生在5°以內(nèi)赤道附近的臺風(fēng)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(fēng)發(fā)生在5°N以南區(qū)域。據(jù)近十多年來衛(wèi)星資料的分析,發(fā)展成臺風(fēng)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(rèn)為發(fā)展成臺風(fēng)的初始擾動大多數(shù)產(chǎn)生在大洋的中部,而有人根據(jù)云圖分析,認(rèn)為每年有三分之二臺風(fēng)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(fēng)氣流向西移動,到達(dá)北大西洋中部和加勒比海時,便發(fā)展成臺風(fēng)。北太平洋西部和南海臺風(fēng)的初始擾動位置,也要比以前發(fā)現(xiàn)的位置偏東。
國際上以其中心附近的最大風(fēng)力來確強度并進(jìn)行分類:
熱帶擾動級別
(由于熱帶擾動是熱帶風(fēng)暴的前身,為了對其研究和追蹤,有一套獨特的分級方式):
以反映熱帶擾動的結(jié)構(gòu)好壞程度分為Low(表示差),Medium(表示一般),High(表示好)。一旦其加強成熱帶低壓,聯(lián)合臺風(fēng)警報中心(JTWC)就會發(fā)出熱帶氣旋形成警告(TCFA),這時的擾動可能是Medium或High級別。但是,并非所有系統(tǒng)在獲升格為熱帶低壓前都會發(fā)出TCFA,尤在當(dāng)前東亞命名機構(gòu)為日本氣象廳(JMA)的情況下,若JMA相當(dāng)迅速地命名,JTWC可能在非慣常發(fā)報時間發(fā)布TCFA,也可能直接升為熱帶低壓(這樣的情況較少見)。
臺風(fēng)結(jié)構(gòu)
臺風(fēng)是一個強大而具破壞力的氣旋性漩渦,發(fā)展成熟的臺風(fēng),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(fēng)區(qū)。自臺風(fēng)邊緣到渦旋區(qū)外緣,半徑約200~300km,其主要特點是風(fēng)速向中心急增,風(fēng)力可達(dá)6級以上;②中圈,又稱渦旋區(qū)。從大風(fēng)區(qū)邊緣到臺風(fēng)眼壁,半徑約在100km,是臺風(fēng)中對流和風(fēng)、雨最強烈區(qū)域,破壞力最大;③內(nèi)圈,又稱臺風(fēng)眼區(qū)。半徑約5~30km。多呈圓形,風(fēng)速迅速減小或靜風(fēng)。
臺風(fēng)內(nèi)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(nèi)云帶)、云墻區(qū)和臺風(fēng)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(fēng)結(jié)構(gòu)示意圖)。在臺風(fēng)外圍的低層,有數(shù)支同臺風(fēng)區(qū)等壓線的螺旋狀氣流卷入臺風(fēng)區(qū),輻合上升,促使對流云系發(fā)展,形成臺風(fēng)外層區(qū)的外云帶和內(nèi)云帶;相應(yīng)云系有數(shù)條螺旋狀雨帶。卷入氣流越向臺風(fēng)內(nèi)部旋進(jìn),切向風(fēng)速也越來越大,在離臺風(fēng)中心的一定距離處,氣流不再旋進(jìn),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(dá)19公里,這就是云墻區(qū)。
臺風(fēng)中最大風(fēng)速發(fā)生在云墻的內(nèi)側(cè),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(zāi)害的狂風(fēng)暴雨區(qū)。當(dāng)云墻區(qū)的上升氣流到達(dá)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(nèi)流入臺風(fēng)中心并下沉,造成晴朗的臺風(fēng)中心,即臺風(fēng)眼區(qū)。臺風(fēng)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(fēng)眼區(qū)的下沉增溫,使臺風(fēng)成為一個暖心的低壓系統(tǒng)。
臺風(fēng)在低層主要是流向低壓的流入氣流。由于角動量平衡,在內(nèi)區(qū)可產(chǎn)生很強的風(fēng)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(fēng)環(huán)流的主要特征。臺風(fēng)中最暖的溫度是由下沉運動造成的,它出現(xiàn)在眼壁內(nèi)邊緣以內(nèi),這里有最強的下沉運動。在臺風(fēng)低層最大風(fēng)速半徑處,輻合最強,最大風(fēng)速值半徑的大小隨高度變化甚小,并處于眼壁之中。
臺風(fēng)能量
臺風(fēng)結(jié)構(gòu)的不對稱性也是人們注意的特點。分析表明,無論是在臺風(fēng)內(nèi)區(qū)和外區(qū)都有明顯的不對稱性,這種不對稱性對于臺風(fēng)發(fā)展和動量及動能的輸送等有重要的作用。天氣尺度的臺風(fēng)是大氣中很強的動能源,因而對大氣環(huán)流的變化和維持應(yīng)有重要的影響,這個問題已經(jīng)引起了人們的注意。在能量問題上還有人指出,角動量的水平渦旋輸送在臺風(fēng)外區(qū)很重要;另外,在外區(qū)動量的產(chǎn)生和輸送也很重要,它們在臺風(fēng)能量收支中不應(yīng)加以忽略,這些都與臺風(fēng)的不對稱性有關(guān)。
臺風(fēng)眼
臺風(fēng)中心叫臺風(fēng)眼,以其為同心圓由內(nèi)向外分別是旋渦風(fēng)雨區(qū)和外圍大風(fēng)區(qū)。臺風(fēng)眼的形成, 系由于臺風(fēng)內(nèi)的風(fēng)是反時針方向吹動,使中心空氣發(fā)生旋轉(zhuǎn),而旋轉(zhuǎn)時所造成之離心力,與向中心旋轉(zhuǎn)吹入之風(fēng)力互相平衡抵消,而使強風(fēng)不能再向中心聚合, 因此形成臺風(fēng)中心數(shù)十公里范圍內(nèi)的無風(fēng)現(xiàn)象,而且因為有空氣下沉增溫現(xiàn)象, 導(dǎo)致云消雨散而成為臺風(fēng)眼。
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